Структурная схема имитационного алгоритма

Работа системы на интервале  моделируется N-кратно с использованием независимых реализаций случайных факторов, существенных для ее работы. При этом получают N независимых реализаций   критерия интерпретации результатов моделирования. В общем случае в структуре моделирующего ими­тационного алгоритма можно выделить три цикла (рис.1).

1. Внутренний цикл (блоки 5-7) позволяет получить последова­тельность   значений критерия в моменты времени . Работу модели на интервале  называют прогоном или реализацией модели. В некоторых случаях факт завершения прогона фиксируется не по окончанию времени , как показано на рис.1 (блок 7), а по наступлению определенного события. Так, если исследуется среднее время работы сис­темы до отказа, то признаком окончания прогона служит возник­новение отказа, а фиксируемым критерием интерпретации — время от начала работы до момента его возникновения.

2. В цикле накопления статистики (блоки 3-9) организуется N-кратное повторение прогона, позволяющее после соответствующей статистической обработки результатов (блок 10) судить об усред­ненных характеристиках моделируемого варианта системы. Если критерий интерпретации предполагается использовать в качестве входного воздействия в другой модели, значения  можно за­поминать без всякой обработки.

На различных прогонах используют независимые реализации внешних воздействий. При этом оказываются независимыми реа­лизации критерия . Окончание варианта может определяться заданным числом прогонов или, как показано на рис.1 (блок 9), заданной точностью результатов.

Рисунок 1. – Структура моделирующего имитационного алгоритма.

3. Внешний цикл охватывает оба предшествующих цикла и содержит дополнительно блоки 1, 2, 10, 11, управляющие последовательностью моделирования вариантов. Здесь может быть организован, в частности, поиск оптимальных параметров моделируемого объекта; блок 10 осуществляет проверку показателей, а блок 1 изменяет параметры так, чтобы улучшить эти показатели. Схема на рис.1 позволяет вести статистическую обработку в наиболее общем случае, при нестационарном критерии интерпретации результатов , например, при анализе переходных процессов. В частных случаях можно ограничиться более простыми схемами.

При определении свойств моделируемого объекта значением Q(t) в некоторый заданный момент времени (например, в конце периода функционирования ) из блока 6 исключается задача получения очередного значения критерия Q(t): обработка сводится к оценке его распределения по независимым реализациям , найденным в результате N прогонов модели.

Если моделируемый процесс устойчив и исследуется при ста-ционарных случайных внешних воздействиях, то по истечении некоторого времени   с начала работы в системе устанавливается стационарный режим, о котором можно судить по одной достаточ­но длинной реализации Q(t). Для схемы рис.1 это означает исключение среднего цикла (N= 1) и добавление операторов, позволяющих начать обработку значений Q(t) при . В этом случае возникает задача выбора величины  и появляются особенности в обработке результатов, поскольку теперь значения Q(t) для всех последовательных моментов времени оказываются статистически зависимыми.

Наконец, если исследуется один вариант моделируемого объекта, то в модели исключаются блоки 2, 11 и упрощается блок 1.