Стратегическое планирование машинных экспериментов с моделями систем
Стратегическое планирование машинных экспериментов с моделями систем - раздел Образование, Общие вопросы моделирования Можно Выделить Стратегическое И Тактическое Пэ На Моделях Систем.
...
Можно выделить стратегическое и тактическое ПЭ на моделях систем.
Стратегическое планирование – ставит своей целью получение необходимой информации о системе S с помощью модели MM, реализованной на ЭВМ. Оно аналогично внешнему проектированию при создании системы S.
Тактическое планирование – определяет способы проведения каждой серии испытаний машинной модели MM. Оно аналогично внутреннему проектированию системы S.
Рассмотрим элементы стратегического планирования ПЭ. Его целью может быть:
1. Получение функции реакции системы от независимых фактов: y=f(b0,b1…,x1,x2,…xk)
2. Нахождение экстремума: f(b0,b1…,x1,x2,…xk).
Во 2-ом случае для определения наилучшей комбинации фактов могут быть использованы методы систематической или случайной выборки.
К систематическим относятся методы:
- одного фактора;
- предельного анализа;
- наискорейшего спуска;
- равномерной сетки.
Проблемой является большое количество факторов. Для k=10 ПЭФ должен состоять из 1024 точек. Используют неполные планы, метод "поверхности реакции".
Следующей проблемой является многокомпонентность функции реакции. Здесь можно использовать последовательное однокомпонентное ПЭ. Этот подход не всегда возможен из-за связанности компонентов. Используются интегральные оценки с применением весовых функций, функций полезности и т.д.
Другой проблемой является стохастическая сходимость результатов ПЭ. В качестве результатов ПЭ используется средние некоторых распределений, для оценки которых применяют выборочные средние, найденные путём многократны прогонов модели на ЭВМ. Сходимость выборочных средних с ростом объема выборки называется стохастической. Эта сходимость, как правило, медленная. Если s - стандартное отклонение среднего N наблюдений будет равно s/, т.е. для уменьшения случайной выборки в k раз требуется увеличить объем выборки в k2 раз.
Планирование машинного эксперимента представляет собой итерационный процесс, когда выбранная модель плана эксперимента проверяется на реализуемость, а затем, если это необходимо, вносят соответствующие коррективы в модель.
Планирование эксперимента с моделью проводится в несколько этапов:
1) построение структурной модели;
2) построение функциональной модели.
Структурная модель ПЭ характеризуется числом факторов и числом уровней для каждого фактора. Из опыта известно, что 20% факторов определяют 80% свойств системы.
Ортогональное распределение плана упрощает определение коэффициентов аппроксимации. Упрощение дает принятие числа уровней всех факторов одинаковыми (не больше 3). Функциональная модель ПЭ определяет количество элементов структурной модели Nф, т.е. необходимое число различных информационных точек Nф. Причём Nф<Nс, где Nс=q1,q2…qk – число экспериментов ПФЭ.
Классификация моделей... Физические модели В основу классификации положена степень абстрагирования... Ф М обычно называют систему эквивалентную или подобную оригиналу но возможно имеющую другую физическую природу...
Предмет теории моделирования.
Моделирование - это замещение одного объекта (оригинала) другим (моделью) и фиксация и изучение свойств модели. Замещение производится с целью упрощения, удешевления, ускорения изучения свой
Роль и место моделирования в исследовании систем.
Познание любой системы (S) сводится по существу к созданию её модели. Перед изготовлением каждого устройства или сооружения разрабатывается его модель - проект. Любое произведение искусства являетс
Основные подходы к построению ММ систем.
Исходной информацией при построении ММ процессов функционирования систем служат данные о назначении и условиях работы исследуемой (проектируемой) системы S. Эта информация определяет основную цель
Непрерывно детерминированные модели (Д - схемы).
Рассмотрим особенности непрерывно детерминированного подхода на примере, используя в качестве ММ дифференциальные уравнения.
Дифференциальными уравнениями называются такие уравнения
Методы теории массового обслуживания.
Предмет ТМО — системы массового обслуживания (СМО) и сети массового обслуживания. Под СМО понимают динамическую систему, предназначенную для эффективного обслуживания случайного потока заявок при о
Процедура имитационного моделирования.
Определение метода имитационного моделирования. Метод ИМ заключается в создании логико-аналитической (математической модели системы и внешних воздействий), имитации функционирования системы,
Имитация функционирования системы.
Предположим, исследуется вычислительная система (ВС), состоящая из процессора 1 с основной памятью, устройство вода перфокарт 4, АЦПУ 2 и
Алгоритм моделирования по принципу особых состояний.
Оно использовалось в приведённом выше примере. В качестве событий выделены:
- поступление заявки в систему;
- освобождение элемента после обслуживания заявки;
- завершени
Алгоритм моделирования по принципу Dt.
Укрупнённая схема моделирующего алгоритма, который реализует принцип постоянного приращения модельного времени (принципа Dt), представлен на следующем рисунке:
Измеряемые характеристики моделируемых систем.
При имитационном моделировании можно измерять значения любых характеристик, интересующих исследователя. Обычно по результатам вычислений определяются характеристики всей системы, каждого потока и у
Построение гистограммы для стационарной системы.
Г - эмпирическая плотность распределения вероятностей. Задаются границы изменения интересующей характеристики. уi®[yн;ув], числом интервалов Ng. Определя
Рассмотрим особенности моделирования случайных событий.
Пусть имеются случайные числа xi, т.е. возможные значения случайной величины x, равномерно распределённой в интервале {0,1}. Необходимо реализовать случайное событие А, наступающее с зад
Преобразование случайных величин.
Дискретная случайная величина h принимает значения y1£ y2 y3… yl с вероятностями P1, P2…, Pl составляющими диффере
Особенности реализации процессов с использованием Q-схем
При моделировании Q-схем следует адекватно учитывать как связи, отражающие движения заявок (сплошные линии) так и управляющие связи (пунктирные линии).
Рассмотрим фрагмент Q-схемы (Рис. 8.
Построение и реализация моделирующих алгоритмов Q-схем
Прежде чем использовать какой либо язык для моделирования Q-схемы, необходимо глубже вникнуть в суть процесса построения и реализации М.А.
Пример. Рассмотрим Q-схему (Рис. 8.4.):
Моделирование систем и языки программирования.
Большое значение при реализации модели на ЭВМ имеет вопрос правильного выбора языка программирования.
Язык программирования должен отражать внутреннюю структуру понятий при описании широко
Язык программирования GPSS
Этот язык с 1968 года входит в математическое обеспечение машин фирмы IBM, один из наиболее популярных языков ИМ.
Общие сведения.
GPSS составлен из объекто
Динамически - ориентированные блоки.
В процесс моделирования транзакты создаются, порождают другие транзакты, собираются и уничтожаются. Каждому сообщению соответствует набор параметров, количество которых может быть установлено до 10
Вычислительная категория
В вычислительной категории используются объекты 3-х видов: арифметические, логические, и функции. Арифметические объекты описываются блоком variable в режиме целых чисел и FVARIABLE в режиме с плав
Методы планирования эксперимента на модели.
Основная задача планирования машинных экспериментов заключается в получении необходимой информации об исследуемой системе при ограниченных ресурсах (затраты машинного времени, памяти и т.п.). К чис
, т.е. для уменьшения случайной выборки в k раз требуется увеличить объем выборки в k2 раз.
Новости и инфо для студентов