Современное состояние проблемы моделирования систем Докладчик: Виноградов Андрей Группа: ИТО-4-07 Группа: ИТО-4-07
Моделирование как метод научного познания
Научное познание Процесс научного познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности Процесс научного познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования особых методов, позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования особых методов, позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию Метод есть совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности Метод есть совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности
Моделирование – метод научного познания Моделирование - метод научного познания, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей Моделирование - метод научного познания, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей Оригинал (прототип) - объект исследования Оригинал (прототип) - объект исследования Модель - объект, выступающий в роли заместителя оригинала Модель - объект, выступающий в роли заместителя оригинала Сущность моделирования как метода познания заключается в замещении оригинала моделью Сущность моделирования как метода познания заключается в замещении оригинала моделью Модель выступает как заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание Модель выступает как заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание
Типы моделирования Современной науке известно несколько типов моделирования: Современной науке известно несколько типов моделирования: Предметное моделирование, при котором исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, динамические или функциональные характеристики объекта-оригинала; Предметное моделирование, при котором исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, динамические или функциональные характеристики объекта-оригинала; Знаковое моделирование, при котором в качестве моделей выступают схемы, чертежи, формулы. Важнейшим видом такого моделирования является математическое моделирование, производимое средствами математики и логики; Знаковое моделирование, при котором в качестве моделей выступают схемы, чертежи, формулы. Важнейшим видом такого моделирования является математическое моделирование, производимое средствами математики и логики; Мысленное моделирование, при котором вместо знаковых моделей используются мысленно- наглядные представления этих знаков и операций с ними Мысленное моделирование, при котором вместо знаковых моделей используются мысленно- наглядные представления этих знаков и операций с ними
Моделирование сложных систем
Общие характеристики сложных систем Сложность структуры и стохастичность связей между элементами, неоднозначность алгоритмов поведения при различных условиях; Сложность структуры и стохастичность связей между элементами, неоднозначность алгоритмов поведения при различных условиях; Большое количество параметров и переменных, неполнота и недетерминированность исходной информации; Большое количество параметров и переменных, неполнота и недетерминированность исходной информации; Разнообразие и вероятностный характер воздействий внешней среды Разнообразие и вероятностный характер воздействий внешней среды Стадии проектирования: Макропроектирование Макропроектирование Микропроектирование Микропроектирование
Макропроектирование На стадии макропроектирования должна быть разработана обобщенная модель процесса функционирования сложной системы, позволяющая разработчику получить ответы на вопросы об эффективности различных стратегий управления объектом при его взаимодействии с внешней средой. Стадию внешнего проектирования можно разбить на анализ и синтез. На стадии макропроектирования должна быть разработана обобщенная модель процесса функционирования сложной системы, позволяющая разработчику получить ответы на вопросы об эффективности различных стратегий управления объектом при его взаимодействии с внешней средой. Стадию внешнего проектирования можно разбить на анализ и синтез. При анализе изучают объект управления, строят модель воздействий внешней среды, определяют критерии оценки эффективности, имеющиеся ресурсы, необходимые ограничения. Конечная цель стадии анализа построение модели объекта управления для оценки его характеристик. При анализе изучают объект управления, строят модель воздействий внешней среды, определяют критерии оценки эффективности, имеющиеся ресурсы, необходимые ограничения. Конечная цель стадии анализа построение модели объекта управления для оценки его характеристик. При синтезе на этапе внешнего проектирования решаются задачи выбора стратегии управления на основе модели объекта моделирования, т. е. сложной системы. При синтезе на этапе внешнего проектирования решаются задачи выбора стратегии управления на основе модели объекта моделирования, т. е. сложной системы.
Микропроектирование На стадии микропроектирования разрабатывают модели с целью создания эффективных подсистем. Причем используемые методы и средства моделирования зависят от того, какие конкретно обеспечивающие подсистемы разрабатываются: информационные, математические, технические, программные и т. д. На стадии микропроектирования разрабатывают модели с целью создания эффективных подсистем. Причем используемые методы и средства моделирования зависят от того, какие конкретно обеспечивающие подсистемы разрабатываются: информационные, математические, технические, программные и т. д.
Перспективы развития методов и средств моделирования систем в свете новых информационных технологий
Имитационное моделирование - исследование больших систем на основе организации имитационных экспериментов с их моделями Имитационное моделирование - исследование больших систем на основе организации имитационных экспериментов с их моделями Создание для целей моделирования иерархических многомашинных вычислительных систем и сетей Создание для целей моделирования иерархических многомашинных вычислительных систем и сетей Моделирование на базе гибридных (аналого- цифровых) вычислительных комплексов Моделирование на базе гибридных (аналого- цифровых) вычислительных комплексов Развитие ПО компьютерного моделирования Развитие ПО компьютерного моделирования