Компьютерное моделирование сложных систем

Компьютерное моделирование сложных систем.

Машинное моделирование за несколько последних десятилетий превратилась из инструмента многочисленных решений разных уравнений в могучий аппарат исследований народнохозяйственных проблем. Метод моделирования из успехом применяется в таких ветвях, как экономика, автоматизация проектирования, организация работы вычислительных комплексов, транспорту, сфера обслуживания, системный анализ разных сторон деятельности человека. Появление мощных вычислительных систем i их скорое развитие разрешили резка увеличить сложность моделей. Иначе говоря, представилась возможность строить модели, которые учитывают значительное разнообразие действующих факторов, а не подгоняя модели под имеющиеся математические методы и средства. В широком смысле, моделирование выступает в качества одного из основных способов изучения окружающего реальности. Когда говорить о науке, то наиболее распространенным является физическая i математическое моделирование. Процесс физического моделирования основывается, как правило, на теории сходства. Физическая модель представляет собой практично некоторый макет i необходима математическая модель сложной системы структурно i динамично соответствовала бы реальной системе. Но i это еще не все. Для того, чтобы ЭВМ понимала i обрабатывала математической модели, ее превращают в машинную модель - программу. Машинные программы для имитации динамики модели могут строиться из использованием разных программных средств. Наиболее используются на сегодняшний день являются языки программирования i языки моделирования. Использование языков программирования сводиться к тому, что соотношения, которые описывают динамику модели, программируются на одном из таких языков. Похожий подход порождает шеренгу проблем. Одним i из главных является трудоемкость i в этой связи недостаточная гибкость. Языки моделирования формально не используют математическую модель системы, а оперируют из ее содержательным описанием. Однако, фактическая модель присутствует как бы внутри языка - языковой описание переводится в модель описанного повыше класса. Наличие тут математической модели отображается в наличии шеренги ограничений, сообщает пользователю, например, в пересчета тех характеристик, какие они могут получить выступает алгоритм, записанный в виде соответствующей программы, ли, как его называют, моделирует алгоритм. Моделирует алгоритм выявляется в итога преобразования машинной модели в форму, пригодную для следующего счета на ЭВМ и описывает последовательность элементарных событий, которые проходят в системе и определяют их динамику. о структуре системы ". А по скольку моделирует алгоритм исполняет работу математической модели, то "имитационный подход" изучает системы из сохранением природы этой системы. Однако, физический тип модели моей предельную сферу дополнения не для всякого явления и объекта могут быть построенный "уменьшенные" физические аналоги, а подчас это делают попроще не целенаправленно.

Кампютарнае мадэляванне складаных сістэм.

Машыннае мадэляванне за некалькі апошніх дзесяцігоддзяў ператварылася з інструмента шматлікіх рашэнняў розных ураўненняў ў магутны апарат даследаванняў народнагаспадарчых праблем. Метад мадэлявання з поспехам прымяняецца ў такіх галінах, як эканоміка, аўтаматызацыя праектавання, арганізацыя працы вылічальных комплексаў, транспарту, сфера абслугоўвання, сістэмны аналіз розных бакоў дзейнасці чалавека. З'яўленне патужных вылічальных сістэм i іх хуткае развіццё дазволілі рэзка павялічыць складанасць мадэляў. Інакш кажучы, з'явілася магчымасць будаваць мадэлі, якія ўлічваюць значнае разнастайнасць дзеючых фактараў, а не падганяючы мадэлі пад існуючыя матэматычныя метады i сродкi. У шырокім сэнсе, мадэляванне выступае ў якасці аднаго з асноўных спосабаў вывучэння навакольнага рэальнасці. Калі казаць аб навуцы, то найбольш распаўсюджаным з'яўляецца фізічная i матэматычнае мадэляванне. Працэс фізічнага мадэлявання грунтуецца, як правіла, на тэорыі падабенства. Фізічная мадэль уяўляе сабой практычна некаторы макет i неабходна матэматычная мадэль складанай сістэмы структурна i дынамічна адпавядала б рэальнай сістэме. Але i гэта яшчэ не ўсё. Для таго, каб ЭВМ разумела i апрацоўвала матэматычнай мадэлі, яе ператвараюць у машынную мадэль – праграму. Машынныя праграмы для імітацыі дынамікі мадэлі могуць будавацца з выкарыстаннем розных праграмных сродкаў. Найбольш выкарыстоўваюцца на сённяшні дзень з'яўляюцца мовы праграмавання i мовы мадэлявання. Выкарыстанне моў праграмавання зводзіцца да таго, што суадносіны, якія апісваюць дынаміку мадэлі, праграмуюцца на адным з такіх моў. Падобны падыход спараджае шэраг праблем. Адным i з галоўных з'яўляецца трудоемкiсть i ў гэтай сувязі недастатковая гнуткасць. Мовы мадэлявання фармальна не выкарыстоўваюць матэматычную мадэль сістэмы, а аперуюць з яе змястоўным апісаннем. Аднак, фактычная мадэль прысутнічае як бы ўнутры мовы – моўнай апісанне перакладаецца ў мадэль апісанага вышэй класа. Наяўнасць тут матэматычнай мадэлі адлюстроўваецца ў наяўнасці шэрагу абмежаванняў, паведамляе карыстачу, напрыклад, у пераліку тых характарыстык, якія яны могуць атрымаць выступае алгарытм, запісаны ў выглядзе адпаведнай праграмы, ці, як яго называюць, мадэлюе алгарытм. Мадэлюе алгарытм выяўляецца у выніку пераўтварэння машыннай мадэлі ў форму, прыдатную для наступнага рахунку на ЭВМ і апісвае паслядоўнасць элементарных падзей, якія праходзяць у сістэме і вызначаюць іх дынаміку. аб структуры сістэмы ". А па колькі мадэлюе алгарытм выконвае працу матэматычнай мадэлі, то "імітацыйны падыход" вывучае сістэмы з захаваннем прыроды гэтай сістэмы. Аднак, фізічны тып мадэлі мае лімітавую сферу дапаўненні не для усякай з'явы і аб'екта могуць быць пабудаваны "паменшаныя" фізічныя аналагі, а часам гэта робяць прасцей не мэтанакіравана.