ЛЕКЦИЯ 1 ( ) Тема 1. Общие вопросы теории моделирования Понятия модели и моделирования Классификация моделей Аксиомы теории моделирования

Итерационный характер процесса инженерного труда

Как убедиться, что в проекте нет функциональных (логических) ошибок? Построить действующую модель объекта – макет (прототип) Нарисовать структуру объекта (схему) и «погонять» по ней логические сигналы (нули и единицы) Построить компьютерную модель и выполнить моделирование объекта в программной среде моделирования ( АСМ ModelSim, Active-HDL) или проектирования (САПР PCAD, OrCAD)

Понятия модели и моделирования Модель – это макет, чертёж, схема, уравнение, граф, алгоритм, программа или иное описание объекта, изучаемое как его аналог Модель – это заместитель оригинала, обеспечивающий изучение или фиксацию свойств оригинала Моделирование – это исследование объектов на их моделях Моделирование – это замещение объекта О другим объектом М с целью изучения или фиксации важнейших свойств О при помощи М Модель – это физическая или абстрактная система, адекватно (правдоподобно) представляющая собой объект исследования или проектирования Моделирование – это процесс представления объекта адекватной ему моделью и проведение экспериментов с ней с целью получения информации о самом объекте

Стратегия проектировщика

Классификация моделей (фрагмент)

Аналитические и алгоритмические модели

Поведенческая модель счётчика Язык описания аппаратуры PML

Структурная модель счётчика

Аксиомы теории моделирования Модель не существует сама по себе, а выступает в тандеме (паре, связке) с некоторым материальным объектом, который она представляет (замещает) в процессе его изучения или проектирования Аксиома 1

Аксиомы теории моделирования Аксиома 2 (начало) Для естественных материальных объектов модель вторична. Она появляется как следствие изучения и описания этого объекта. Пример: модель солнечной системы Модель Птолемея

Аксиомы теории моделирования Аксиома 2 (окончание) Для искусственных материальных объектов (создаваемых человеком или техникой) модель первична. Она предшествует появлению самого объекта. Пример: модель самолёта, двоичного счётчика

Аксиомы теории моделирования Аксиома 3 Модель всегда проще объекта Для одного объекта строится целый ряд моделей, отражающих его поведение или свойства с разных сторон или с разной степенью детальности. При бесконечном повышении качества модели она приближается к самому объекту

Аксиомы теории моделирования Аксиома 4 Модель должна быть адекватна (подобна) тому объекту, который она замещает. Адекватность – это воспроизведение моделью с необходимой полнотой и точностью всех свойств объекта, существенных для целей данного исследования

Аксиомы теории моделирования Аксиома 5 (начало) Эксперименты переносятся с объекта на модель.

Аксиомы теории моделирования Аксиома 5 (окончание) Натурный эксперимент заменяется модельным (имитационным). Здесь обнаруживается великая сила моделирования. С моделью работать проще, быстрее, легче, дешевле, безопаснее. Платой за простоту, скорость и дешевизну является некоторая потеря точности и надёжности получаемых результатов

Аксиомы теории моделирования Аксиома 6 По возможности следует использовать высокоуровневые модели

Типовой маршрут процесса моделирования