Этапы машинного моделирования систем

Сущность машинного моделирования системы состоит в проведении на ЭВМ эксперимента с моделью, которая представляет собой некоторый программный комплекс, описывающий формально и (или) алгоритмически поведение элементов системы S в процессе ее функционирования, т. е. в их взаимодействии друг с другом и внешней средой E. Сформулируем основные требования, предъявляемые к модели M процесса функционирования системы S:

1) полнота модели должна предоставлять пользователю возможность получения необходимого набора оценок характеристик системы с требуемой точностью и достоверностью;

2) гибкость модели должна давать возможность воспроизведения различных ситуаций при варьировании структуры, алгоритмов и параметров системы;

3) длительность разработки и реализации модели большой системы должна быть по возможности минимальной при учете ограничений на имеющиеся ресурсы;

4) структура модели должна быть блочной, т. е. допускать возможность замены, добавления и исключения некоторых частей без переделки всей модели;

5) информационное обеспечение должно предоставлять возможность эффективной работы модели с базой данных систем определенного класса;

6) программные и технические средства должны обеспечивать эффективную машинную реализацию модели и удобное общение с ней пользователя;

7) должно быть реализовано проведение целенаправленных машинных экспериментов с моделью системы с использованием комбинированного подхода при наличии ограниченных вычислительных ресурсов.

При машинном моделировании системы S характеристики процесса ее функционирования определяются на основе модели M, построенной исходя из имеющейся исходной информации об объекте моделирования. При получении новой информации об объекте его модель пересматривается и уточняется с учетом новой информации, т. е. процесс моделирования, включая разработку и машинную реализацию модели, является итерационным. Этот итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будет получена модель M, которую можно считать адекватной в рамках решения поставленной задачи исследования и проектирования системы S.

В основу методики машинного моделирования положены общие принципы, которые могут быть сформулированы даже в том случае, когда конкретные способы моделирования отличаются друг от друга и имеются различные модификации моделей, например, в области выбора математических схем и языков моделирования. Такую методику удобно представить в виде совокупности этапов и подэтапов моделирования. К основным этапам моделирования сложных систем, взаимосвязь которых показана на рисунке 3.1, относятся