Лекция 5
Рассматриваемые динамические и статические модели выше описывают однокомпонентные системы и относятся к классу аналитических, учитывают физико-химические воздействия на систему. Если система многокомпонентна, т.е. описывается взаимодействие ее состовных частей объекта, аналитические модели становятся слишком трудоемки и ресурсозатратными на ЦВМ. Альтернативой является имитационное моделирование, не учитывающее конкретных физико-химических процессов, протекающих в системе, а лишь приближающее закон изменения входных данных при получении определенного набора выходных данных. В основе теории имитационного моделирования лежит представление системы в виде черного ящика. То есть имитационное моделирование сводится к решению задач идентификации. Как правило представление оператора А унифицируется. На систему может действовать набор управляющих воздействий (вектор U на картинке), под действием которых динамически меняется набор параметров управляющей системы. Необходимость управляющих воздействий и их изменений возникает в связи с несоблюдением ограничений, наложенных как на входные и на выходные данные. Таким образом, должны быть сформулированны ограничения для входных и выходных данных. На рисунке представлен так называемый агрегат, соответствующий одной компоненте в системе, а компонент может быть несколько. А их компонирование как последовательно, параллельно и последовательно-параллельно. Под эмуляцией понимают точное повторение функиональных возможностей системы с использованием иногоалгоритма преобразования входных данных в выходные. Имитация с некоторой точностью воспроизводит функциональные возможности системы, применяя иной алгоритм преобразования входных данных в выходные. Проводится настройка параметров системы на основе ряда случайных изменений случайных входных данных с целью получения хотя бы грубого получения с некоторой точностью. Таким образом, симмулиционным моделированием обычно называют стахостическую настройку системы с целью получения приближенного, иногда только качественного результата. В ряде задач большего не требуется. В случае имитационного моделирования параметры системы рассчиываются с целью получения выходных данных с незначительной погрешностью.
МОДЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ
При функционировании объекта реального мира в течение заданного или формируемого периода времени говорят о реальном времени, время затраченное на программную реализацию модели функционирующего объекта называют вычислительным временем. Реальное время вычисляется в единицах времени на несколько порядков меньше и измеряется в секундах или долях секунд. Модельное время измеряется в единицах реального времени, при этом оно дискретно, каждый квант модельного времени соответсвует переходу системы из одного состояния в другое.
Модельное время - это дискретное время, измеряемое в единицах реального времени, связанное с единицами квантового времени и используемое для внешней и внутренней синхронизации имитационой модели. Очевидна невозможность последовательного моделирования компонентов системы, а параллельное моделирование(имитация) не соответствует структуре поставленной задачи. В силу чего принято использовать следующие схемы организации квазипараллелизма(псевдопараллелизма):
-активностями
-событиями
-транзактами
-процессами
-агрегатами
В этом случае модельное время оказывается связанным с вычислительным временем, что способствует внутренней и внешней синхронизации модели, при этом делает возможным моделирование взаимодействия компонент.