Основні поняття теорії моделювання : ♻

Постановка задачі моделювання

Види моделей.

Характеристики моделей.

Моделювання – це опис певного об’єкта.

Задача моделювання: для заданого об’єкта підібрати такий опис, який у повній мірі відображав би оригінал з точки зору заданої мети моделювання.

2023-02-22 (1)

об’єктом моделювання є система керування

функціонал перетворення – модель функціонування системи.

За способом опису моделей:

  • Вербальні моделі використовують словесний опис об’єкта
  • Формальні моделі використовують опис об’єкта моделювання у вигляді формул.
  • Алгоритмічні моделі подають об’єкт у вигляді послідовності дій.
  • Фізична модель представляє об’єкт-оригінал іншим об’єктом такої ж або іншої фізичної природи

За типом простору

  • Геометричні моделі відображають форму та розташування об’єкта
  • Структурна модель подає об’єкт моделювання з точки зору його складу.
  • Функціональні моделі описують процеси, що відбуваються в об’єкті
  • Інформаційна модель – система даних про об’єкт та опис потоків даних в процесі його функціонування

За відображенням змін

  • Статичні моделі відображають стан та функціонування об’єкта без урахування їх змін у часі
  • Динамічні моделі відображають поведінку об’єкта у часі.

За ступенем та характером невизначеності

  • Детерміновані моделі не враховують можливі відхилення характеристик об’єкта від номінальних значень.
  • Стохастичні моделі розглядають поведінку системи в умовах дії випадкових впливів та випадкової зміни параметрів системи.
  • Нечіткі моделі використовують у випадках, коли окремі параметри системи задані експертом з кінцевим ступенем впевненості.
  • Узагальнені моделі використовуються при моделюванні систем, в яких частина параметрів задані достовірно, частина отримана в результаті статистичної обробки певних випадкових процесів, а частина задана експертним методом.

В залежності від способу представлення

  • Агрегатна модель складної системи складається з моделей окремих підсистем та опису їх взаємодії.
  • Комплексна модель представляє систему в цілому, не розділяючи її на підсистеми і окремі внутрішні процеси.

В залежності від способу отримання результатів

  • Аналітичне моделювання – знаходження характеристик об’єкта на основі формальної або алгоритмічної моделі шляхом виконання певних математичних перетворень: розв’язання рівнянь та систем рівнянь тощо.
  • Імітаційне моделювання – проведення на ЕОМ чисельних експериментів з математичною моделлю, що описує поводження складної системи на протязі певного періоду часу.
  • Адекватність - це відтворення моделлю з необхідною повнотою всіх властивостей об’єкта, важливих для цілей даного дослідження.
  • Точність математичної моделі – її властивість, яка відбиває ступінь збігу передбачених з її допомогою значень характеристик об’єкта з дійсним значенням цих характеристик.
  • Економічність моделі - визначається перш за все затратами машинного часута кількість внутрішніх параметрів, що використовуються.
  • Ступінь універсальності моделі - визначається її застосуванням до аналізу численої групи однотипних об’єктів, до їх аналізу в одному чи багатьох режимах функціонування.

Ізоморфні та гомеоморфні моделі

Ізоморфі́зм — властивість, що виражає однаковість будови якихось сукупностей елементів, незалежно від природи цих елементів. Взаємна однозначність між системами або об'єктами, що розглядаються.

Ізоморфна модель включає всі ознаки, які теоретично належать об’єкту-оригіналу. При прагненні побудувати ізоморфну модель головна складність – відшукування перетворення, що встановлює необхідну взаємно-однозначну відповідність.

Гомеоморфізм - передбачає збереження в моделі всіх визначених на об’єктах дослідження властивостей і відношень. Вимога однозначної відповідності моделі об’єкту, відповідність об’єкта моделі неоднозначне.

Гомеоморфізм визначає таку форму зв’язку між двома подібними об’єктами, при якій однозначне лише в одну сторону перетворення дозволяє звести вихідну систему до більш простої системи, гомеоморфної вихідної.

2023-02-22 (2)

image

image