Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (3-е изд., 2001) (1186218)
Текст из файла
БЛ.СОВЕТОВ САЖОВЛЕВМоделированиесистемИздание третье,переработанное и дополненноеРекомендовано Министерством образованияРоссийской Федерации в качестве учебникадля студентов высших учебных заведений,обучающихся по направлениям«Информатика и вычислительная техника»и «Информационные системы»УДК 519.87ББК 22.18С 56Рецензент: д.т.н., профессор О.
С. Чугрееи(Санкт-Петербургский государственный университеттелекоммуникаций)С 56Советов Б. Я., Яковлев С. А.Моделирование систем: Учеб. для вузов — 3-е юд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2001. — 343 с: ил.ISBN 5-06-003860-2Даются фундаментальные основы теории моделирования, приводятсяопределения основных понятий компьютерной имитации, рассматриваютсяподходы к моделированию процессов и явлений в природе и обществе, особоевнимание уделяется математическому аппарату формализации процессовв сложных системах, методически последовательно показывается переход отконцептуальных моделей систем к формальным, приводится методологиястатистического моделирования систем, обсуждаются проблемы интерпретации полученных с помощью компьютерной модели результатов применительно к объекту моделирования, т.
е. исследуемой системе.Третье и-чгаид» (2-е — 1998 г.) отличается такими особенностями, какпредставление: новой скорректированной методики имитационного моделирования сложных систем, рассмотрение интеллектуальной системы моделирования,, а также скорректированным н расширенным математическим аппаратом.Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Информатика ивычислительная техники» и «Информационные системы». Может быть полезен специалиатам в области моделирования сложных информационныхсистем.УДК 519.87ББК 22.18I S B N 5-06-003860-2© ГУЛ «Издательство «Высшая школа», 2001ПРЕДИСЛОВИЕСовременный этап развития человечества отличается тем, что насмену века энергетики приходит век информатики.
Происходитинтенсивное внедрение новых информационных технологий во всесферы человеческой деятельности. Встает реальная проблема перехода в информационное общество, для которого приоритетнымдолжно стать развитие образования. Изменяется и структура знаний в обществе. Все большее значение для практической жизниприобретают фундаментальные знания, способствующие творческому развитию личности. Важна и конструктивность приобретаемых знаний, умение их структурировать в соответствии с поставленной целью.
На базе знаний формируются новые информационные ресурсы общества. Формирование и получение новых знанийдолжно базироваться на строгой методологии системного подхода, в рамках которого особое место занимает модельный подход.Возможности модельного подхода крайне многообразны какпо используемым формальным моделям, так и по способам реализации методов моделирования. Физическое моделирование позволяет получить достоверные результаты для достаточно простыхсистем.Сложные по внутренним связям и большие по количеству элементов системы экономически трудно поддаются прямым способаммоделирования и зачастую для построения и изучения переходятк имитационным методам. Появление новейших информационныхтехнологий увеличивает не только возможности моделирующихсистем, но и позволяет применять большее многообразие моделейи способов их реализации. Совершенствование вычислительнойи телекоммуникационной техники привело к дальнейшему развитию методов машинного моделирования, без которых невозможноизучение процессов и явлений, а также построение больших и сложных систем.
Поэтому дисциплина «Моделирование систем» сталабазовой в структуре подготовки бакалавров и специалистов по рядунаправлений высшего профессионального образования. Среди этихнаправлений прежде всего следует отметить 654600 — «Информатика и вычислительная техника», 654700 — «Информационные системы», а также ряд специальностей, среди которых 654602 — «Автоматизированные системы обработки информации и управления»(АСОИУ), 654701 — «Информационные системы в технике и технологиях» (ИС) и др.зМатериал предлагаемого учебника является третьим доплненным и переработанным изданием и соответствует программамдисциплины «Моделирование систем» учебного плана подготовкиинженеров по специальностям 654602 — АСОИУ и 654701 — ИС.При подготовке третьего издания использована новая отечественная и зарубежная литература по моделированию систем различныхклассов, опыт разработки реальных систем, а также результатыиспользования ранее выпущенных учебников «Моделирование систем» в учебном процессе на кафедре Автоматизированных системобработки информации и управления Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ.Автору благодарны д.т.н., профессору О.
С. Чугрееву за ценныезамечания, сделанные при рецензировании рукописи.Пожелания по содержанию книги просим направлять по адресу:127994, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».АвторыВВЕДЕНИЕСОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫМОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕММоделирование (в широком смысле) является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценокхарактеристик сложных систем, используемым для принятия решений в различных сферах инженерной деятельности. Существующие и проектируемыесистемы можно эффективно исследовать с помощью математических моделей(аналитических и имитационных), реализуемых на современных ЭВМ, которыев этом случае выступают в качестве инструмента экспериментатора с модельюсистемы.В.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯВ настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались быметоды моделирования.
Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процессыпринятия решений на основе получаемой информации. Остановимся на философских аспектах моделирования, а точнее общей теориимоделирования [35, 37, 43].Методологическая основа моделирования. Все то, на что направлена человеческая деятельность, называется объектом (лат.objection — предмет). Выработка методологии направлена на упорядочение получения и обработки информации об объектах, которые существуют вне нашего сознания и взаимодействуют междусобой и внешней средой.В научных исследованиях большую роль играют гипотезы, т.
е.определенные предсказания, основывающиеся на небольшом количестве опытных данных, наблюдений, догадок. Быстрая и полнаяпроверка выдвигаемых гипотез может быть проведена в ходе специально поставленного эксперимента. При формулировании и проверке правильности гипотез большое значение в качестве метода суждения имеет аналогия.Аналогией называют суждение о каком-либо частном сходстведвух объектов, причем такое сходство может быть существенными несущественным. Необходимо отметить, что понятия существенности и несущественности сходства или различия объектов условныи относительны. Существенность сходства (различия) зависит отуровня абстрагирования и в общем случае определяется конечной5целью проводимого исследования. Современная научная гипотезасоздается, как правило, по аналогии с проверенными на практикенаучными положениями.
Таким образом, аналогия связывает гипотезу с экспериментом.Гипотезы и аналогии, отражающие реальный, объективно существующий мир, должны обладать наглядностью или сводитьсяк удобным для исследования логическим схемам; такие логическиесхемы, упрощающие рассуждения и логические построения илипозволяющие проводить эксперименты, уточняющие природу явлений, называются моделями. Другими словами, модель (лат.modulus — мера) — это объект-заместитель объекта-оригинала,обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.Определение моделирования.
Замещение одного объекта другимс целью получения информации о важнейших свойствах объектаоригинала с помощью объекта-модели называется моделированием.Таким образом, моделирование может быть определено как представление объекта моделью для получения информации об этомобъекте путем проведения экспериментов с его моделью. Теориязамещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследования свойств объектов на их моделях называетсятеорией моделирования [5, 36, 46].Определяя гносеологическую роль теории моделирования, т.
е.ее значение в процессе познания, необходимо прежде всего отвлечься от имеющегося в науке и технике многообразия моделей и выделить то общее, что присуще моделям различных по своей природеобъектов реального мира. Это общее заключается в наличии некоторой структуры (статической или динамической, материальнойили мысленной), которая подобна структуре данного объекта.В процессе изучения модель выступает в роли относительногосамостоятельного квазиобъекта, позволяющего получить при исследовании некоторые знания о самом объекте.Если результаты моделирования подтверждаются и могут служить основой для прогнозирования процессов, протекающих в исследуемых объектах, то говорят, что модель адекватна объекту.При этом адекватность модели зависит от цели моделированияи принятых критериев.Обобщенно моделирование можно определить как метод опосредованного познания, при котором изучаемый объект-оригиналнаходится в некотором соответствии с другим объектом-моделью,причем модель способна в том или ином отношении замещатьоригинал на некоторых стадиях познавательного процесса.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.