Популярные услуги

Главная » Лекции » Автоматизация » Лекции по системному анализу » Моделирование как метод системного анализа

Моделирование как метод системного анализа

2021-03-09СтудИзба
bw + bsl && x + aw - ah / 2 - cw >= bsl ) { c.style.left = x + aw - ah / 2 - cw; } else { c.style.left = x + ah / 2; } if (y + ch + ah / 2 > bh + bst && y + ah / 2 - ch >= bst ) { c.style.top = y + ah / 2 - ch; } else { c.style.top = y + ah / 2; } c.style.visibility = "visible"; }}} function msoCommentHide(com_id) { if(msoBrowserCheck()) { c = document.all(com_id); if (null != c && null == c.length) { c.style.visibility = "hidden"; c.style.left = -1000; c.style.top = -1000; } } } function msoBrowserCheck() { ms = navigator.appVersion.indexOf("MSIE"); vers = navigator.appVersion.substring(ms + 5, ms + 6); ie4 = (ms > 0) && (parseInt(vers) >= 4); return ie4; } if (msoBrowserCheck()) { document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomanchor","background: infobackground"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomoff","display: none"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","visibility: hidden"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","position: absolute"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","top: -1000"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","left: -1000"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","width: 33%"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","background: infobackground"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","color: infotext"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","border-top: 1pt solid threedlightshadow"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","border-right: 2pt solid threedshadow"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","border-bottom: 2pt solid threedshadow"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","border-left: 1pt solid threedlightshadow"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","padding: 3pt 3pt 3pt 3pt"); document.styleSheets.dynCom.addRule(".msocomtxt","z-index: 100"); } // -->

1.1   Моделирование как метод системного анализа

Одной из проблем, с которой сталкиваются почти всегда при проведении системного анализа, является проблема эксперимента в системе или над системой. Очень редко это  разрешено  моральными законами или законами безопасности, но сплошь и рядом связано с материальными затратами и (или) значительными потерями информации.

Опыт всей человеческой деятельности учит —  в таких ситуациях надо экспериментировать не над объектом, интересующим нас предметом или системой, а над их моделями. Под этим термином надо понимать не обязательно модель физическую, т. е. копию объекта в уменьшенном или увеличенном виде. Физическое моделирование очень редко применимо в системах, хоть как то связанных с людьми. В частности в социальных системах (в том числе —  экономических) приходится прибегать к математическому моделированию.

Буквально через минуту станет ясно, что математическим моделированием мы овладеваем еще на школьной скамье. В самом деле, пусть требуется найти площадь прямоугольника со сторонами 2 и 8 метров. Измерение сторон произведено приближенно —  других измерений расстояний не бывает!    Как решить эту задачу?  Конечно же —  не путем рисования прямоугольника (даже в уменьшенном масштабе) и последующем разбиении его на квадратики с окончательным подсчетом их числа.  Да, безусловно, мы знаем формулу  S = B·H и воспользуемся ею —  применим математическую модель процесса определения площади.

Возвращаясь к начатому ранее примеру системного анализа обучения, можно заметить, что там собственно нечего вычислять по формулам — где же их взять.  Это так и есть, не существует методов расчета в такой сфере как “прием-передача” знаний и сомнительно, чтобы  эти методы когда-либо появились.

Но ведь не существует формулы пищеварения, а люди все таки едят, планируют процесс питания,  управляют им и иногда даже успешно.....

Так что же?  Если нет математических моделей — не выдумывать же их самому?  Ответ на этот вопрос самый простой:  всем это уметь и делать —  не обязательно, а вот тому, кто взялся решать задачи системного анализа —  приходится и очень часто. Иногда здесь возможна подсказка природы, знание технологии системы; в ряде случаев может выручить эксперимент над реальной системой или ее элементами (т. н. методы планирования экспериментов) и, наконец, иногда приходится прибегать к методу “черного ящика”, предполагая некоторую статистическую связь между его входом и выходом.

Таким “ящиком” в рассматриваемом примере считался не только студент (с вероятностью такой-то получивший знания), но и все остальные элементы системы —  преподаватели  и лица, организующие обучение.

Конечно, возможны ситуации, когда все процессы в большой системе описываются известными законами природы и когда можно надеяться, что запись уравнений этих законов даст нам математическую модель хотя бы отдельных элементов или подсистем.  Но и в этих, редких, случаях возникают проблемы не только в плане сложности уравнений, невозможности их аналитического решения (расчета по формулам).  Дело в том, что в природе трудно обнаружить примеры “чистого” проявления ее отдельных законов — чаще всего сопутствующие явление факторы “смазывают” теоретическую картину.

Рекомендуемые материалы

FREE
Методичка для лабораторной работы № 14 по автоматизации
FREE
Моделирование кузнечно-штамповочного оборудования средствами программного комплекса анализа динамических систем ПА9
FREE
А.В. Власов - Учебное пособие - Применение программ Ansys, Ansys Workbench и Ansys/Lsdyna для анализа машин и технологических процессов обработки давлением методом конечных элементов
Реферат - Методы математического моделирования сварочных процессов
FREE
Реферат - Моделирование в сварочном производстве
FREE
Методичка - Автоматизация производственных процессов

Еще одно важное обстоятельство приходится учитывать при математическом моделировании. Стремление к простым, элементарным моделям и вызванное этим игнорирование ряда факторов может сделать модель неадекватной реальному объекту, грубо говоря — сделать ее неправдивой. Снова таки, без активного взаимодействия с технологами, специалистами в области законов функционирования систем данного типа, при системном анализе не обойтись.

В системах экономических, представляющих для вас основной интерес, приходится прибегать большей частью к математическому моделированию, правда в специфическом виде —  с использованием  не только количественных, но и качественных, а также логических показателей.

· Из хорошо себя зарекомендовавших на практике можно упомянуть модели:  межотраслевого баланса; роста; планирования экономики;  прогностические;  равновесия и ряд других.

Завершая вопрос о моделировании при выполнении системного анализа, резонно поставить вопрос о соответствии используемых моделей реальности.

Это соответствие или адекватность могут быть очевидными или даже экспериментально проверенными для отдельных элементов системы. Но уже для подсистем, а тем более системы в целом  существует  возможность серьезной методической ошибки, связанная с объективной невозможность оценить адекватность модели большой системы на логическом уровне.

Иными словами —  в реальных системах вполне возможно логическое обоснование моделей элементов. Эти  модели  мы как раз и  стремимся  строить минимально  достаточными, простыми настолько, насколько это возможно без потери сущности процессов. Но логически осмыслить взаимодействие десятков, сотен элементов  человек уже не в состоянии. И именно здесь может “сработать” известное в математике следствие из знаменитой теоремы Гёделя —  в сложной системе, полностью изолированной  от внешнего мира, могут существовать истины, положения, выводы вполне “допустимые” с позиций самой системы, но не имеющие никакого смысла вне этой системы.

В лекции "Вступление и содержание" также много полезной информации.

То есть, можно построить логически безупречную модель реальной системы с использованием моделей элементов и производить анализ такой модели. Выводы этого анализа будут справедливы для каждого элемента, но ведь система —  это не простая сумма элементов, и ее свойства  не просто сумма свойств элементов.

Отсюда следует вывод  —  без учета внешней среды  выводы о поведении системы, полученные на основе моделирования,  могут  быть вполне обоснованными при взгляде изнутри системы.  Но не исключена и ситуация, когда эти выводы не имеют никакого отношения к системе — при взгляде на нее со стороны внешнего мира.

Для пояснения вернемся к рассмотренному ранее примеру.  В нем почти все элементы были построены на вполне оправданных логических постулатах (допущениях) типа: если студент Иванов получил оценку “знает” по некоторому предмету, и посетил все занятия по этому предмету, и управление его обучением было на уровне “Да” —   то вероятность получения им оценки  “знает” будет выше, чем при отсутствии хотя бы одного из этих условий.

Но  как на основании системного анализа такой модели  ответить на  простейший вопрос; каков вклад (хотя бы по шкале “больше-меньше”)  каждой из подсистем в полученные фактические результаты сессии?  А если есть числовые описания этих вкладов, то каково доверие к ним?  Ведь управляющие воздействия на систему обучения часто можно производить только через семестр или год.

Здесь приходит на помощь особый способ моделирования —  метод статистических испытаний (Монте Карло). Суть этого метода проста — имитируется достаточно долгая “жизнь” модели, несколько сотен семестров для нашего примера. При этом моделируются и регистрируются  случайно меняющиеся внешние (входные) воздействия на систему. Для каждой из ситуации  по уравнениям модели просчитываются  выходные (системные) показатели. Затем производится обратный расчет — по заданным выходным показателям производится расчет входных. Конечно, никаких совпадений мы не должны ожидать —  каждый элемент системы при входе “Да” вовсе не обязательно будет “Да” на выходе. 

Но существующие современные методы математической статистики позволяют ответить на вопрос — а можно ли и, с каким доверием, использовать данные моделирования.  Если  эти показатели доверия для нас достаточны, мы можем использовать модель для ответа на поставленные выше вопросы.


Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее