Повна версія

Головна arrow Техніка arrow МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ І СИСТЕМ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПЕРЕДМОВА

В даний час не можна назвати область людської діяльності, в якій в тій чи іншій мірі не використовувалися б методи моделювання. Особливо це відноситься до сфери створення складних інформаційних і інформаційно-керуючих систем. Саме складність подібних систем визначає відсутність можливості їх розробки і пізнання на базі аналітичних методів в рамках якогось єдиного математичного апарату. На сучасному етапі застосування тих чи інших методів і підходів тісно пов'язане з використовуваними для цього технологіями і інструментальними засобами проведення досліджень, серед яких чільне місце займають комп'ютерні технології і засоби.

Підручник з дисципліни «Моделювання процесів і систем» спрямований на вивчення теоретичних основ, методів і засобів моделювання та оптимізації складних процесів і систем.

Усвідомлення об'єктивної системності будь-якої діяльності відбувається з великою затримкою, на більш пізніх стадіях пізнання. Не є винятком і така форма людської діяльності, як моделювання, тобто побудова, використання і вдосконалення моделей.

Так, спочатку моделлю називали якесь допоміжний засіб, об'єкт, який в певній ситуації заміняв інший об'єкт. При цьому далеко не відразу зрозуміла універсальність законів природи, загальність моделювання, тобто не просто можливість, а й необхідність представляти будь-які знання у вигляді моделей. Наприклад, стародавні філософи вважали неможливим моделювання природних процесів, гак як, за їхніми уявленнями, штучні і природні процеси підпорядковувалися різним закономірностям. Вони вважали, що відобразити природу можна тільки за допомогою логіки, методів міркувань і суперечок.

Через кілька століть девізом англійського Королівського наукового товариства стало гасло «Нічого словами!», Який з'явився найкоротшим викладом принципів природознавства: визнавалися тільки висновки, підкріплені експериментально або математично.

Надалі поняття моделі удосконалювалося. Осмислення основних властивостей моделей призвело до розробки численних визначень, типовим прикладом яких є наступне: моделлю називається якийсь об'єкт-замінник, який в певних умовах може заміняти об'єкт-оригінал, відтворюючи цікавлять властивості і характеристики оригіналу, причому має істотні переваги (наочність, доступність випробувань, легкість оперування і ін.).

Наступним кроком було визнання того, що моделями можуть бути не тільки реальні об'єкти, але й абстрактні, ідеальні побудови. Типовим прикладом служать математичні моделі.

У XX ст. поняття моделі стає все більш загальним, що охоплює і реальні, і ідеальні моделі. При цьому поняття абстрактної моделі вийшло за межі математичних моделей, стало ставитися до будь-яких знань і уявленням про світ. Центральним в цьому понятті став просто об'єкт, за допомогою якого вивчається інший об'єкт. Причому форми їх реального існування можуть збігатися, а можуть і не збігатися. Наприклад, система диференціальних рівнянь - це модель руху матеріальної точки в просторі. Природно, що форми існування модельованого і моделює об'єктів різні. В іншому випадку точна копія літака, тільки зменшена і поміщена в аеродинамічну трубу, - це натурная реальна модель, що оперує подібними об'єктами.

Таке широке тлумачення поняття моделі зовсім не означає, що воно застосовується практично до всього, тобто є логічно порожнім. Той факт, що будь-який об'єкт може бути використаний як модель, абсолютно не означає, що він не може бути нічим іншим. Черевик людини в певному сенсі може служити моделлю свого господаря, але це не позбавляє сенсу ні поняття «модель», ні поняття «взуття». У цьому полягає філософський сенс моделі.

Тому основною ознакою класифікації моделей є фізична сутність моделюють об'єктів. За цією ознакою моделі поділяються:

  • • на евристичні;
  • • натурні;
  • • аналітичні;
  • • імітаційні.

Про характеристики цих типів моделей мова піде нижче. Безумовно, можливий і синтез різних типів, якщо в цьому є практичний сенс.

Слід зазначити, що серед методів прикладного системного аналізу моделювання є найпотужнішим інструментом дослідження складних систем, управління якими пов'язано з прийняттям рішень в умовах невизначеності. У порівнянні з іншими методами таке моделювання дозволяє розглядати велику кількість альтернатив, покращувати якість управлінських рішень і точніше прогнозувати їх наслідки.

Все це служить причиною того, що методи моделювання в даний час стали основними методами дослідження складних процесів і систем.

Теоретичною основою моделювання є:

  • • загальна теорія систем;
  • • методи системного аналізу;
  • • теорія ймовірностей і математична статистика.

З цієї точки зору в підручнику розглянуті основні елементи цих теорій за винятком теорії ймовірностей і математичної статистики, які вивчаються в окремій дисципліні. При цьому особливу увагу приділено методу імітаційного моделювання як основного в даний час методу моделювання складних систем.

  • • предмет, цілі і завдання дисципліни «Моделювання процесів і систем»;
  • • основні положення, теоретичні основи і особливості різних методів моделювання процесів і систем;
  • • методологічні підходи і принципи системного аналізу, понятійний і категоріальний апарат теорії систем;

вміти

  • • використовувати отримані знання при виборі методів моделювання процесів і систем;
  • • грамотно орієнтуватися в області використання інструментальних засобів моделювання процесів і систем;
  • • аналізувати та інтерпретувати результати, отримані в процесі моделювання процесів і систем;

володіти

  • • навичками системного аналізу, методами моделювання структур;
  • • специфікою використання різних методів моделювання;
  • • інструментальними засобами моделювання і методами оцінювання результатів моделювання.
 
<<   ЗМІСТ   >>