Відмінності між версіями «Реалізація імітаційної моделі»

Версія за 23:41, 17 травня 2012

Вступ

Імітаційне моделювання застосовується у всіх сферах діяльності людини починаючи від моделей технічних, технологічних та організаційних систем і закінчуючи проблемами розвитку людства і всесвіту.

Основна цінність імітаційного моделювання полягає в тому, що в основі його лежить методологія системного аналізу. Воно дозволяє здійснити дослідження проектованої або аналізованої системи за схемою операційного аналізу, що включає взаємопов'язані етапи: змістовна постановка задачі, розробка концептуальної моделі, розробка і програмна реалізація імітаційної моделі, перевірка адекватності моделі та оцінка точності результатів моделювання, планування і проведення експериментів, прийняття рішень. Це дозволяє використовувати імітаційне моделювання як універсальний метод для прийняття рішень в умовах невизначеності та для врахування в моделях важко формалізованих факторів, а також застосовувати основні принципи системного підходу для вирішення практичних задач.

Модель являє собою абстрактний опис системи, рівень деталізації якої залежить від мети моделювання і можливості отримання вихідних даних з необхідною точністю. Включати або не включати даний елемент в модель визначає дослідник. Модель існує в розумі розробника, тобто вона суб'єктивна за своєю природою і відображає загальні властивості і закономірності у світі об'єктів. Об'єкти можуть бути визначені через перерахування їх атрибутів (властивостей) для даного об'єкта. Успіх моделювання багато в чому залежить від того, наскільки добре дослідник може виділяти важливі елементи системи й описати взаємозв'язки між ними.

На відміну від інших видів моделювання імітаційне моделювання враховує зміну властивостей об'єктів у часі, тобто імітаційні моделі - це динамічні моделі. Вони можуть бути детермінованими або стохастичними. Облік у моделі випадкових чинників призводить до необхідності їх розіграшу та статистичної оцінки результатів моделювання. Такий розіграш здійснюється методом статистичного моделювання.

Сутність імітаційного моделювання

Імітаційне моделювання як надійний інструмент розв’язання складних економіко-виробничих завдань.

Під час розгляду цієї теми необхідно перш за все з’ясувати суть машинної імітації (імітаційного моделювання) як у широкому, так і вузькому розумінні. У широкому розумінні імітаційне моделювання — це процес конструювання моделі реальної системи та експериментування на цій моделі з метою визначення поводження системи або оцінити (в рамках обмежень, зумовлених деяким критерієм чи сукупністю критеріїв) різні стратегії, що забезпечують функціонування цієї системи. А у вузькому розумінні імітаційне моделювання — це відтворення на ЕОМ реальної виробничої чи організаційної системи. За такого тлумачення термін «імітаційне моделювання» має той самий сенс, що й «машинна імітація» або «машинне моделювання».

Слід підкреслити, що стандартного терміну цього напряму моделювання не існує. В англомовній літературі здебільшого використовуються такі терміни: computer simulation (комп’ютерне моделювання), systems simulation (системне моделювання), digital simulation (цифрове моделювання). У вітчизняній літературі розповсюджені терміни «машинна імітація», «машинне моделювання», «імітаційне моделювання».

Слід також звернути увагу на особливість застосування методу імітаційного моделювання. Щоб застосувати такий метод для досліджень, створюють імітаційну систему, яка містить у собі імітаційну модель, а також внутрішнє і зовнішнє математичне забезпечення. До ЕОМ вводять потрібні вхідні дані і спостерігають зміни показників, які у процесі моделювання можуть аналізуватися й піддаватися статистичній обробці.

Машинну імітацію як числовий машинний метод розв’язання складних задач доцільно застосовувати за таких умов:
• непридатність або відсутність аналітичних методів розв’язання задач;
• цілковита впевненість в успішному створенні імітаційної моделі, яка адекватно описує досліджувану систему (процес), зокрема в тому, що вдасться зібрати всю необхідну інформацію про модельовану систему (процес), забезпечивши вірогідну імітацію на ЕОМ реальних ситуацій (будувати імітаційну модель стохастичних процесів, коли не можна дістати опис потрібних характеристик випадкових величин і подій, — марний замір);
• можливість використати сам процес побудови імітаційної моделі для попереднього дослідження системи, що моделюється, з метою напрацювання рекомендацій щодо поліпшення умов її функціонування.

Відомі два способи побудови динамічних імітаційних моделей на ЕОМ:
• однорідне градуювання системного (модельного) часу;
• неоднорідне градуювання системного часу.

Програму для ЕОМ можна розробити двома способами:
1) звичайними засобами програмування із застосуванням проблемно-орієнтованих або машинно-орієнтованих мов;
2) з допомогою спеціалізованих мов моделювання.

Доцільність використання імітаційної моделі

Переваги застосування імітаційного моделювання найбільш помітно виявляються у разі моделювання виробничих і технологічних процесів, процесів матеріально-технічного забезпечення виробництва, у логістиці, а також під час проведення бізнес-планування, екологічних і соціологічних досліджень. Важливо, що імітаційне моделювання використовується, скоріше, як спосіб для осмислення проблеми і допомагає в цьому більше, ніж простий текстовий або математичний опис проблеми. Воно дає змогу глянути на складний процес ухвалення рішення більш масштабно, з погляду процесів, які відбуваються всередині системи, що моделюється.

Література

Томашевський В.М. Моделювання систем – К.: Видавнича група BHV, 2005. – 352 с.
http://posibnyky.vntu.edu.ua/k_m/t1/14...htm
Введение в математическое моделирование – Учебное пособие
http://ubooks.com.ua/books/00022/inx.php