Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (2001) (1186219), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

«Принцип bz» дает возможность для ряда системсущественно уменьшить затраты машинного времени на реализа­цию моделирующих алгоритмов по сравнению с «принципом А;».Логика построения моделирующего алгоритма, реализующего«принцип bz», отличается от рассмотренной для «принципа Дг»только тем, что включает в себя процедуру определения моментавремени tt, соответствующего следующему особому состоянию си­стемы S. Для исследования процесса функционирования большихсистем рационально использование комбинированного принципапостроения моделирующих алгоритмов, сочетающего в себе пре­имущества каждого из рассмотренных принципов.Формы представления моделирующих алгоритмов. Удобной фор­мой представления логической структуры моделей процессов функ­ционирования систем и машинных программ является схема.

Наразличных этапах моделирования составляются обобщенные и де­тальные логические схемы моделирующих алгоритмов, а такжесхемы программ.Обобщенная (укрупненная) схема моделирующего алгоритма за­дает общий порядок действий при моделировании системы безкаких-либо уточняющих деталей. Обобщенная схема показывает,что необходимо выполнить на очередном шаге моделирования,например обратиться к датчику случайных чисел.Детальная схема моделирующего алгоритма содержит уточне­ния, отсутствующие в обобщенной схеме. Детальная схема показы­вает не только, что следует выполнить на очередном шаге модели­рования системы, но и как это выполнить.Логическая схема моделирующего алгоритма представляет собойлогическую структуру модели процесса функционирования системыS.

Логическая схема указывает упорядоченную во времени последо­вательность логических операций, связанных с решением задачимоделирования.96Схема программы отображает порядок программной реализа­ции моделирующего алгоритма с использованием конкретного ма­тематического обеспечения. Схема программы представляет собойинтерпретацию логической схемы моделирующего алгоритма раз­работчиком программы на базе конкретного алгоритмическогоязыка.

Различие между этими схемами заключается в том, чтологическая схема отражает логическую структуру модели процессафункционирования системы, а схема программы —' логику машин­ной реализации модели с использованием конкретных программнотехнических средств моделирования.Логическая схема алгоритма и схема программы могут бытьвыполнены как в укрупненной, так и в детальной форме. Дляначертания этих схем используется набор символов, определяемыхГОСТ 19.701 — 90 (ИСО 5807 — 85) «Единая система программнойдокументации.Схемы алгоритмов, программ, данных и систем.

Условные обо­значения и правила выполнения». Некоторые наиболее употреби­тельные в практике моделирования на ЭВМ символы показаны нарис. 3.3, где изображены основные, специфические и специальныесимволы процесса. К ним относятся: основной символ: а — про­цесс — символ отображает функцию обработки данных любоговида (выполнение определенной операции или группы операций,приводящее к изменению значения, формы или размещения инфор­мации или к определению, по которому из нескольких направленийпотока следует двигаться); специфические символы процесса: б —решение — символ отображает решение или функцию переключа­тельного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов,один и только один из которых может быть активизирован послевычисления условий, определенных внутри этого символа (соответ­ствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседст­ву с линиями, отображающими эти пути); в — подготовка — сим­вол отображает модификацию команды или группы команд с це­лью воздействия на некоторую последующую функцию (установкапереключателя, модификация индексного регистра или инициализа­ция программы); г — предопределенный процесс — символ отоб­ражает предопределенный процесс, состоящий из одной или не­скольких операций или шагов программы, которые определеныв другом месте (в подпрограмме, модуле); д — ручная операция —символ отображает любой процесс, выполняемый человеком; спе­циальные символы: е — соединитель — символ отображает выходв часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется дляобрыва линии и продолжения ее в другом месте (соответствующиесимволы-соединители должны содержать одно и то же уникальноеобозначение); ж — терминатор — символ отображает выходво внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конецсхемы алгоритма, внешнее использование или пункт назначенияданных).97а)5)в)г)Оп7ос=>cfbад)е)ж)Рис.

3.3. Символы и схемы моделирующих алгоритмовПример изображения схемы моделирующего алгоритма показанна рис. 3.3, э.Обычно схема является наиболее удобной формой представле­ния структуры моделирующих алгоритмов. В ряде случаев исполь­зуются и другие формы представления моделирующих алгоритмов,например форма граф-схем (рис. 3.3, а). Здесь Я, — начало, Kt —конец, В, — вычисление, Ф, — формирование, Л, — проверка усло­вия, Ci — счетчик, Р, — выдача результата, i'=l, g, где g — общеечисло операторов моделирующего алгоритма.

В качестве поясненияк граф-схеме алгоритма в тексте дается раскрытие содержанияоператоров, что позволяет упростить представление алгоритма, ноусложняет работу с ним.Моделирующие алгоритмы могут быть также представленыв виде операторных схем [4]. Обозначения операторов на такойсхеме соответствуют обозначениям для граф-схем. Для рассмотрен­ного примера операторная схема алгоритма имеет видЛ?-4Д2Л3Л4Ф3Р6Я7.Более подробно с формой представления логической структурымоделирующих алгоритмов и машинных программ познакомимсяпри рассмотрении имитационных моделей процессов функциониро­вания различных систем и способов их реализации на ЭВМ.Подэтапы второго этапа моделирования. Рассмотрим подэтапы,выполненные при алгоритмизации модели системы и ее машиннойреализации, обращая основное внимание на задачи каждого подэтапа и методы их решения.2.1.

Построение логической схемы модели. Рекомендуется стро­ить модель по блочному принципу, т. е. в виде некоторой совокуп­ности стандартных блоков. Построение модели систем S из таких98блоков обеспечивает необходимую гибкость в процессе ее эксплу­атации, особенно на стадии машинной отладки. При построенииблочной модели проводится разбиение процесса функционированиясистемы на отдельные достаточно автономные подпроцессы. Такимобразом, модель функционально подразделяется на подмодели,каждая из которых в свою очередь может быть разбита на ещеболее мелкие элементы. Блоки такой модели бывают двух типов:основные и вспомогательные. Каждый основной блок соответствуетнекоторому реальному подпроцессу, имеющему место в моделиру­емой системе S, а вспомогательные блоки представляют собойлишь составную часть машинной модели, они не отражают функ­ции моделируемой системы и необходимы лишь для машиннойреализации, фиксации и обработки результатов моделирования.2.2.

Получение математических соотношений. Одновременно с вы­полнением подэтапа построения логической схемы модели необ­ходимо получить, если это возможно, математические соотношенияв виде явных функций, т. е. построить аналитические модели. Этотподэтап соответствует неявному заданию возможных математичес­ких соотношений на этапе построения концептуальной модели. Привыполнении первого этапа еще не может иметься информациио конкретном виде таких математических соотношений, а на второмэтапе уже необходимо получить эти соотношения.

Схема машинноймодели Мм должна представлять собой полное отражение заложен­ной в модели концепции и иметь: а) описание всех блоков моделис их наименованиями; б) единую систему обозначений и нумерациюблоков; в) отражение логики модели процесса функционированиясистемы; г) задание математических соотношений в явном виде.Таким образом, в общем случае построенная машинная модельМы системы будет иметь комбинированный характер, т. е. отражатьаналитико-имитационный подход, когда часть процесса в системеописана аналитически, а другая часть имитируется соответству­ющими алгоритмами.2.3.

Характеристики

Список файлов книги