Введение. Моделирование систем

Моделирование систем

Конспект лекций

Оглавление

Введение............................................................................................................................. 3

Развитие системных представлений................................................................................ 3

Понятие системы............................................................................................................... 4

Понятие модели................................................................................................................. 5

Развитие понятия модели.............................................................................................. 6

Познавательные и прагматические модели................................................................ 7

Статические и динамические модели.......................................................................... 7

Способы воплощения моделей..................................................................................... 7

Абстрактные модели................................................................................................. 7

Материальные модели............................................................................................... 8

Условия реализации модели......................................................................................... 8

Соответствие между моделью и действительностью................................................ 9

Сходство модели и действительности......................................................................... 9

Жизненный цикл модели:........................................................................................... 10

Определение системы как модель.............................................................................. 10

Модель “черного ящика”............................................................................................. 10

Модель структуры и структурная схема системы.................................................... 11

Операторная модель системы..................................................................................... 11

Естественные системы................................................................................................ 12

Обобщение понятия “система”................................................................................... 13

Классификация систем................................................................................................ 13

Классификация по происхождению...................................................................... 13

по типу переменных................................................................................................ 14

Типы операторов системы...................................................................................... 14

Типы способов управления.................................................................................... 14

Ресурсы управления................................................................................................ 15

Информация..................................................................................................................... 16

Сигналы в системах..................................................................................................... 16

Количество информации............................................................................................ 17

Семантическая информация в системах.................................................................... 18

Схема математического моделирования....................................................................... 20

Требования к математической модели.......................................................................... 20

Вычислительный эксперимент. Основные этапы....................................................... 20

Непрерывно-детерминированные модели.................................................................... 20

Типы задач управления............................................................................................... 20

Дискретно-детерминированные модели....................................................................... 20

Способы задания конечных автоматов..................................................................... 20

Дискретно-вероятностные модели................................................................................. 20

Способы задания вероятностных автоматов............................................................ 20

Непрерывно-стохастические модели............................................................................. 20

Марковский случайный процесс............................................................................... 20

Схема гибели и размножения..................................................................................... 20

Уравнения Колмогорова......................................................................................... 20

Понятие системы массового обслуживания................................................................. 20

Имитационное моделирование. Метод Монте-Карло................................................. 20

Структура алгоритма моделирования СМО............................................................. 20

Литература........................................................................................................................ 21

Оба слова, составляющие название курса «Моделирование систем», носят характер фундаментальных, базовых понятий, связанных с организацией человеческого интеллекта. Они выражают основополагающие принципы, на которых основано мышление.

Первичным в этой паре терминов является понятие системы, отражающее фундаментальный принцип организации материи. Моделирование же является средством познания и конструирования систем.

Во второй половине двадцатого века стремительный рост науки, техники, технологий производства привели к возникновению понятий больших и сложных систем, обладающих специфическими для них проблемами. В разных сферах практической деятельности возникали приемы, методы преодоления качественных и количественных сложностей, оформившиеся. в отдельные дисциплины:

· в инженерной деятельности – методы проектирования, системотехника;

· в военной и экономической сфере – исследование операций;

· в административном и политическом управлении – политология, менеджмент;

· в прикладном и научном исследовании – имитационное моделирование, планирование эксперимента.

В научном плане изучением систем на общетеоретическом уровне занимается философия; на общенаучном уровне появились такие теории как теория систем, теория организации; на естественнонаучном возникли такие междисциплинарные направления как кибернетика, синергетика.

В результате сформировалось представление, что все эти теоретические и прикладные дисциплины образуют единый поток, объединяемый понятием системность, выступающей и в качестве теоретической категории, и как аспект практической деятельности. На этой основе возникла новая прикладная дисциплина, являющаяся мостом между абстрактными теориями и практикой. Она получила название системный анализ.