Тема: Имитационное моделирование

План лекции:

1. Основные понятия.

2. Целесообразность использования имитационного моделирования.

3. Методы проектирования имитационных моделей.

1. Основные понятия

Имитационное моделирование – это метод конструирования модели системы и проведения экспериментов.

Термин «моделирования» соответствует английскому , т.е. построение модели и её анализ. Английский термин  соответствует принятому термину «имитационное моделирование».

Вся информация об имитационной модели, в общем, имеет логико-математический характер и подаётся в виде совокупности алгоритмов, которые описывают процесс функционирования системы. Следовательно, имитационной моделью является её программная реализация на компьютере, а имитационное моделирование сводится к проведению экспериментов с моделью путём многоразового прогона программы с некоторым множеством данных – средой системы. Во время имитационного моделирования, могут быть задействованы не только программные средства, но и технические средства, люди и реальные системы.

С математичкой точки зрения имитационную модель можно рассматривать как совокупность уравнений, которые решают с использованием численных методов в случае каждого изменения модельного времени. Отдельные уравнения могут быть простыми, но их количество и частота решения – очень большими. Решение таких уравнений во время имитационного моделирования означает установление хронологической последовательности событий, которые возникают в системе и отображают последовательность её состояний. Итак, имитационная модель функционирует также, как и система.

Преимущества применения имитационного моделирования наиболее заметно выявляются в случаях моделирования производственных и технологических процессов, в логистике, при бизнес-планировании, в экологических и социологических исследованиях.

Имитационное моделирование основано на методологии системного анализа и даёт возможность исследовать систему с использованием технологии операционного исследования, которая включает следующие этапы:

1. Формулирование проблемы и смысловая постановка задачи.

2. Разработка концептуальной модели.

3. Разработка и программная реализация имитационной модели.

4. Проверка правильности и достоверности модели.

5. Организация и планирование проведения экспериментов.

6. Принятие решений по результатам моделирования.

Благодаря этому имитационное моделирование можно применять как универсальный подход к принятию решений в условиях неопределенности и к учету в моделях факторов, которые трудно формализуются. Реализация имитационной модели и проведение экспериментов на ней является трудоемким, дорогим процессом. Это требует значительных затрат компьютерного времени, поэтому имитационное моделирование следует использовать только тогда, когда разработка других видов моделей не даёт удовлетворительных результатов.