मॉडेलिंग प्रक्रियेची रचना आणि मुख्य टप्पे. सिस्टम मॉडेलिंग सिस्टम मॉडेलिंगचे मुख्य टप्पे

एखाद्या वस्तूचे मॉडेल (घटना, प्रक्रिया) तयार करण्यापूर्वी, त्याचे घटक घटक आणि त्यांच्यातील कनेक्शन ओळखणे आवश्यक आहे (सिस्टम विश्लेषण करा) आणि परिणामी रचना काही पूर्वनिर्धारित स्वरूपात “अनुवाद” (प्रदर्शन) करा - माहिती औपचारिक करणे.

कोणत्याही प्रणालीचे मॉडेलिंग प्राथमिक औपचारिकतेशिवाय अशक्य आहे. खरं तर, औपचारिकीकरण हा मॉडेलिंग प्रक्रियेचा पहिला आणि अतिशय महत्त्वाचा टप्पा आहे. मॉडेलिंगच्या नमूद केलेल्या उद्देशाच्या आधारे, अभ्यास केलेल्या वस्तू, प्रक्रिया आणि घटनांमधील सर्वात आवश्यक गोष्टी प्रतिबिंबित करतात. हे मॉडेलचे मुख्य वैशिष्ट्य आणि मुख्य हेतू आहे.

फॉर्मलायझेशन म्हणजे एखाद्या वस्तू, घटना किंवा प्रक्रियेची अंतर्गत रचना ओळखणे आणि त्याचे विशिष्ट माहिती संरचना - फॉर्ममध्ये भाषांतर करण्याची प्रक्रिया.

उदाहरणार्थ,तुमच्या भूगोलाच्या अभ्यासक्रमावरून तुम्हाला माहीत आहे की, हादऱ्याची ताकद साधारणपणे दहाच्या प्रमाणात मोजली जाते. खरं तर, या नैसर्गिक घटनेच्या सामर्थ्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी आम्ही सर्वात सोप्या मॉडेलसह व्यवहार करत आहोत. खरंच, वृत्ती "अधिक मजबूत",वास्तविक जगात कार्यरत, येथे औपचारिकपणे नातेसंबंधाने बदलले "अधिक",नैसर्गिक संख्यांच्या संचाचा अर्थ: सर्वात कमकुवत हादरे क्रमांक 1 शी संबंधित आहेत, सर्वात मजबूत - 10. परिणामी क्रमबद्ध 10 संख्यांचा संच हा एक मॉडेल आहे जो हादरेच्या ताकदीची कल्पना देतो.

मॉडेलिंगचे टप्पे

कोणतेही काम हाती घेण्यापूर्वी, आपल्याला प्रारंभ बिंदू आणि क्रियाकलापाच्या प्रत्येक बिंदूची तसेच त्याच्या अंदाजे टप्प्यांची स्पष्टपणे कल्पना करणे आवश्यक आहे. मॉडेलिंगबद्दलही असेच म्हणता येईल. येथे प्रारंभ बिंदू एक नमुना आहे. हे विद्यमान किंवा डिझाइन केलेले ऑब्जेक्ट किंवा प्रक्रिया असू शकते. मॉडेलिंगचा अंतिम टप्पा म्हणजे ऑब्जेक्टबद्दलच्या ज्ञानावर आधारित निर्णय घेणे.

(मॉडेलिंगमध्ये, प्रारंभ बिंदू आहे - प्रोटोटाइप, जे केवळ विद्यमान किंवा डिझाइन केलेले ऑब्जेक्ट किंवा प्रक्रिया असू शकते. मॉडेलिंगचा अंतिम टप्पा म्हणजे ऑब्जेक्टबद्दलच्या ज्ञानावर आधारित निर्णय घेणे.)

साखळी अशी दिसते.

हे उदाहरणांसह स्पष्ट करूया.

नवीन तांत्रिक साधने तयार करताना मॉडेलिंगचे उदाहरण म्हणजे अंतराळ तंत्रज्ञानाच्या विकासाचा इतिहास. अंतराळ उड्डाण साकार करण्यासाठी, दोन समस्या सोडवाव्या लागल्या: गुरुत्वाकर्षणावर मात करणे आणि वायुविरहित अवकाशात प्रगती सुनिश्चित करणे. न्यूटनने १७ व्या शतकात पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणावर मात करण्याच्या शक्यतेबद्दल सांगितले. K. E. Tsiolkovsky यांनी अंतराळात हालचालीसाठी जेट इंजिन तयार करण्याचा प्रस्ताव दिला, जो द्रव ऑक्सिजन आणि हायड्रोजनच्या मिश्रणातून इंधन वापरतो, जे दहन दरम्यान महत्त्वपूर्ण ऊर्जा सोडते. त्यांनी रेखाचित्रे, आकडेमोड आणि औचित्यांसह भविष्यातील आंतरग्रहीय अंतराळयानाचे अगदी अचूक वर्णनात्मक मॉडेल संकलित केले.

एस.पी. कोरोलेव्ह यांच्या नेतृत्वाखाली डिझाईन ब्युरोमध्ये के.ई. त्सिओल्कोव्स्कीचे वर्णनात्मक मॉडेल वास्तविक मॉडेलिंगचा आधार बनल्यापासून अर्ध्या शतकापेक्षा कमी काळ लोटला आहे. पूर्ण-प्रयोगांमध्ये, विविध प्रकारचे द्रव इंधन, रॉकेटचा आकार, उड्डाण नियंत्रण प्रणाली आणि अंतराळवीरांसाठी जीवन समर्थन, वैज्ञानिक संशोधनासाठी उपकरणे इत्यादींची चाचणी घेण्यात आली. अष्टपैलू मॉडेलिंगचा परिणाम म्हणजे शक्तिशाली रॉकेट ज्याने कृत्रिम पृथ्वी प्रक्षेपित केली. उपग्रह, अंतराळवीरांसह जहाजे आणि अंतराळ स्थानके.

आणखी एक उदाहरण पाहू. 18 व्या शतकातील प्रसिद्ध रसायनशास्त्रज्ञ अँटोइन लॅव्हॉइसियर यांनी ज्वलन प्रक्रियेचा अभ्यास करून असंख्य प्रयोग केले. त्याने विविध पदार्थांसह ज्वलन प्रक्रियांचे अनुकरण केले, ज्या त्याने प्रयोगाच्या आधी आणि नंतर गरम केल्या आणि वजन केले. असे दिसून आले की काही पदार्थ गरम झाल्यानंतर जड होतात. Lavoisier ने सुचवले की गरम प्रक्रियेदरम्यान या पदार्थांमध्ये काहीतरी जोडले गेले. अशा प्रकारे, मॉडेलिंग आणि परिणामांच्या त्यानंतरच्या विश्लेषणामुळे नवीन पदार्थाची व्याख्या झाली - ऑक्सिजन, "दहन" च्या संकल्पनेचे सामान्यीकरण, अनेक ज्ञात घटनांचे स्पष्टीकरण प्रदान केले आणि विज्ञानाच्या इतर क्षेत्रातील संशोधनासाठी नवीन क्षितिजे उघडली, विशेषतः जीवशास्त्रात, ऑक्सिजन हा प्राणी आणि वनस्पतींमध्ये श्वसन आणि ऊर्जा चयापचयातील मुख्य घटकांपैकी एक बनला आहे.

मॉडेलिंग- सर्जनशील प्रक्रिया. त्याला औपचारिक चौकटीत बसवणे फार कठीण आहे. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, त्याच्या सर्वात सामान्य स्वरूपात, ते टप्प्यात सादर केले जाऊ शकते. १.

तांदूळ. 1. मॉडेलिंगचे टप्पे.

प्रत्येक वेळी विशिष्ट समस्येचे निराकरण करताना, अशा योजनेत काही बदल केले जाऊ शकतात: काही ब्लॉक काढले किंवा सुधारले जातील, काही जोडले जातील. सर्व टप्पे कार्य आणि मॉडेलिंग लक्ष्यांद्वारे निर्धारित केले जातात. चला मॉडेलिंगच्या मुख्य टप्प्यांचा अधिक तपशीलवार विचार करूया.

स्टेज. समस्येचे सूत्रीकरण.

कार्य ही एक समस्या आहे ज्याचे निराकरण करणे आवश्यक आहे. समस्या तयार करण्याच्या टप्प्यावर, तीन मुख्य मुद्दे प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे: समस्येचे वर्णन, मॉडेलिंग लक्ष्यांचे निर्धारण आणि ऑब्जेक्ट किंवा प्रक्रियेचे विश्लेषण.

कार्याचे वर्णन

कार्य सामान्य भाषेत तयार केले गेले आहे आणि वर्णन स्पष्ट असावे. येथे मुख्य गोष्ट म्हणजे मॉडेलिंग ऑब्जेक्टची व्याख्या करणे आणि त्याचा परिणाम काय असावा हे समजून घेणे.

मॉडेलिंगचा उद्देश

1) आसपासच्या जगाचे ज्ञान

एखादी व्यक्ती मॉडेल का तयार करते? या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, आपल्याला दूरच्या भूतकाळात डोकावणे आवश्यक आहे. अनेक दशलक्ष वर्षांपूर्वी, मानवतेच्या पहाटे, आदिम लोकांनी नैसर्गिक घटकांना कसे तोंड द्यावे, नैसर्गिक फायदे कसे वापरावे आणि फक्त जगावे हे शिकण्यासाठी आसपासच्या निसर्गाचा अभ्यास केला.

संचित ज्ञान पिढ्यानपिढ्या तोंडी, नंतर लिखित स्वरूपात आणि शेवटी ऑब्जेक्ट मॉडेलद्वारे दिले गेले. अशाप्रकारे, उदाहरणार्थ, पृथ्वीचे एक मॉडेल जन्माला आले - एक ग्लोब - जो आपल्याला आपल्या ग्रहाचा आकार, त्याच्या स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरणे आणि खंडांचे स्थान याची दृश्य कल्पना प्राप्त करण्यास अनुमती देतो. अशा मॉडेल्समुळे एखाद्या विशिष्ट वस्तूची रचना कशी केली जाते हे समजून घेणे, त्याचे मूलभूत गुणधर्म शोधणे, त्याच्या विकासाचे नियम स्थापित करणे आणि मॉडेलच्या आसपासच्या जगाशी संवाद साधणे शक्य होते.

( शतकानुशतके, माणसाने मॉडेल तयार केले, ज्ञान जमा केले आणि ते पिढ्यानपिढ्या तोंडी, नंतर लिखित स्वरूपात आणि शेवटी विषय मॉडेलच्या मदतीने दिले. अशा मॉडेल्समुळे एखाद्या विशिष्ट वस्तूची रचना कशी आहे हे समजणे शक्य होते. त्याच्या विकासाचे नियम आणि मॉडेल्सच्या आसपासच्या जगाशी परस्परसंवाद स्थापित करण्यासाठी त्याचे मूलभूत गुणधर्म. *उदाहरण: जगाचे मॉडेल*).

2) निर्दिष्ट गुणधर्मांसह वस्तूंची निर्मिती ( समस्या विधानाद्वारे निर्धारित "ते कसे करायचे..."

पुरेसे ज्ञान जमा केल्यावर, एका व्यक्तीने स्वतःला प्रश्न विचारला: "घटकांचा प्रतिकार करण्यासाठी किंवा स्वतःची सेवा करण्यासाठी नैसर्गिक घटना वापरण्यासाठी दिलेल्या गुणधर्म आणि क्षमतांसह एखादी वस्तू तयार करणे शक्य नाही का?" मनुष्याने अशा वस्तूंचे मॉडेल तयार करण्यास सुरुवात केली जी अद्याप अस्तित्वात नव्हती. अशा प्रकारे पवनचक्क्या, विविध यंत्रणा आणि अगदी एक सामान्य छत्री तयार करण्याच्या कल्पनांचा जन्म झाला. यापैकी अनेक मॉडेल्स आता वास्तवात आली आहेत. या मानवी हातांनी तयार केलेल्या वस्तू आहेत.

(पुरेसे ज्ञान जमा केल्यामुळे, एखाद्या व्यक्तीला दिलेले गुणधर्म आणि क्षमतांसह एखादी वस्तू तयार करण्याची इच्छा असते, *तत्वांचा प्रतिकार करण्याची किंवा त्याच्या सेवेत नैसर्गिक घटनांचा वापर करण्याची* इच्छा असते जेणेकरून त्याचे जीवन सोपे होईल आणि स्वतःचे विध्वंसक परिणामांपासून स्वतःचे संरक्षण होईल. निसर्ग. मानवाने अद्याप अस्तित्वात नसलेल्या वस्तूंचे मॉडेल बनवण्यास सुरुवात केली यापैकी बरेच मॉडेल आता वास्तवात आले आहेत. या मानवी हातांनी तयार केलेल्या वस्तू आहेत.) *उदाहरण: पवनचक्क्या, विविध यंत्रणा, अगदी एक सामान्य छत्री*

3) ऑब्जेक्टवरील प्रभावाचे परिणाम निश्चित करणे आणि योग्य निर्णय घेणे . सारख्या समस्या मॉडेलिंग उद्देश "काय होईल तर..." . (तुम्ही वाहतुकीचे भाडे वाढवल्यास काय होईल, किंवा तुम्ही अशा आणि अशा भागात आण्विक कचरा पुरल्यास काय होईल?)

उदाहरणार्थ, नेवावरील शहराला सतत पूर येण्यापासून वाचवण्यासाठी, ज्यामुळे प्रचंड नुकसान होते, धरण बांधण्याचा निर्णय घेण्यात आला. त्याच्या डिझाइन दरम्यान, निसर्गातील हस्तक्षेपाच्या परिणामांचा अचूकपणे अंदाज लावण्यासाठी पूर्ण-स्केलसह अनेक मॉडेल तयार केले गेले.

या परिच्छेदात आम्ही फक्त एक उदाहरण देऊ शकतो आणि प्रश्नाबद्दल सांगा.

4) ऑब्जेक्ट (किंवा प्रक्रिया) व्यवस्थापनाची कार्यक्षमता ) .

व्यवस्थापनाचे निकष खूप विरोधाभासी असू शकतात, ते फक्त तेव्हाच प्रभावी होईल जेव्हा "लांडगे खायला दिले जातात आणि मेंढ्या सुरक्षित असतात."

उदाहरणार्थ, आपल्याला शाळेच्या कॅन्टीनमध्ये अन्न सुधारण्याची आवश्यकता आहे. एकीकडे, ते वयाच्या आवश्यकता (कॅलरी सामग्री, जीवनसत्त्वे आणि खनिज ग्लायकोकॉलेट असलेले) पूर्ण करणे आवश्यक आहे, दुसरीकडे, बहुतेक मुलांना ते आवडले पाहिजे आणि शिवाय, पालकांसाठी परवडणारे असले पाहिजे आणि तिसरे, तयारी तंत्रज्ञान. शाळेच्या कॅन्टीनच्या क्षमतेशी संबंधित असणे आवश्यक आहे. विसंगत गोष्टी कशा एकत्र करायच्या? मॉडेल तयार केल्याने तुम्हाला स्वीकार्य उपाय शोधण्यात मदत होईल.

या परिच्छेदातील माहिती एखाद्याला महत्त्वाची वाटत असल्यास, ती स्वतः निवडा.

ऑब्जेक्ट विश्लेषण

या टप्प्यावर, मॉडेल केलेले ऑब्जेक्ट आणि त्याचे मुख्य गुणधर्म स्पष्टपणे ओळखले जातात, त्यात काय समाविष्ट आहे आणि त्यांच्यामध्ये कोणते कनेक्शन अस्तित्वात आहेत.

(वस्तूंच्या अधीनस्थ जोडणीचे एक साधे उदाहरण म्हणजे वाक्य पार्स करणे. प्रथम, मुख्य सदस्य (विषय, प्रेडिकेट) हायलाइट केले जातात, नंतर मुख्य सदस्यांशी संबंधित किरकोळ सदस्य, नंतर दुय्यमांशी संबंधित शब्द इ.)

स्टेज II. मॉडेल डेव्हलपमेंट

1. माहिती मॉडेल

या टप्प्यावर, प्राथमिक वस्तूंचे गुणधर्म, अवस्था, क्रिया आणि इतर वैशिष्ट्ये कोणत्याही स्वरूपात स्पष्ट केली जातात: तोंडी, आकृत्यांच्या स्वरूपात, सारण्या. मूळ वस्तू बनवणाऱ्या प्राथमिक वस्तूंबद्दल एक कल्पना तयार केली जाते, म्हणजे. माहिती मॉडेल.

मॉडेल्सने वस्तुनिष्ठ जगातील सर्वात आवश्यक वैशिष्ट्ये, गुणधर्म, अवस्था आणि वस्तूंचे संबंध प्रतिबिंबित केले पाहिजेत. ते वस्तूची संपूर्ण माहिती देतात.

कल्पना करा की तुम्हाला एक कोडे सोडवायचे आहे. तुम्हाला वास्तविक वस्तूच्या गुणधर्मांची सूची ऑफर केली जाते: गोलाकार, हिरवा, तकतकीत, थंड, पट्टेदार, रिंगिंग, पिकलेला, सुगंधी, गोड, रसाळ, जड, मोठा, कोरड्या शेपटीसह ...

यादी चालू आहे, परंतु आपण कदाचित आधीच अंदाज लावला असेल की आम्ही टरबूजबद्दल बोलत आहोत. त्याबद्दलची सर्वात वैविध्यपूर्ण माहिती दिली आहे: रंग, वास, चव आणि अगदी आवाज... अर्थात, या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी आवश्यकतेपेक्षा बरेच काही आहे. सर्व सूचीबद्ध चिन्हे आणि गुणधर्मांमधून किमान निवडण्याचा प्रयत्न करा जे आपल्याला ऑब्जेक्टची अचूक ओळख करण्यास अनुमती देतात. रशियन लोककथांमध्ये एक उपाय फार पूर्वीपासून सापडला आहे: "किरमिजी रंगाचा, साखर, हिरवा, मखमली कॅफ्टन."

जर माहिती कलाकाराने स्थिर जीवन रंगवण्याचा हेतू असेल तर, एखादी व्यक्ती स्वत: ला ऑब्जेक्टच्या खालील गुणधर्मांवर मर्यादित करू शकते: गोल, मोठा, हिरवा, पट्टे असलेला. गोड दाताची भूक शमवण्यासाठी तुम्ही इतर गुणधर्म निवडाल: पिकलेले, रसाळ, सुगंधी, गोड. खरबूज पॅचमधून टरबूज निवडणाऱ्या व्यक्तीसाठी, आम्ही खालील मॉडेल देऊ शकतो: मोठा, मोठा आवाज, कोरड्या शेपटीने.

हे उदाहरण दाखवते की जास्त माहिती असणे आवश्यक नाही. हे "गुणवत्तेवर" असणे महत्वाचे आहे, म्हणजेच ते ज्या उद्देशासाठी वापरले जाते त्याच्याशी सुसंगत आहे.

उदाहरणार्थ, शाळेत, विद्यार्थ्यांना रक्ताभिसरणाच्या माहिती मॉडेलची ओळख करून दिली जाते. ही माहिती शाळकरी मुलांसाठी पुरेशी आहे, परंतु रुग्णालयांमध्ये रक्तवहिन्यासंबंधी ऑपरेशन करणाऱ्यांसाठी पुरेशी नाही.

माहिती मॉडेल मानवी जीवनात खूप महत्वाची भूमिका बजावतात.

तुम्ही शाळेत मिळवलेले ज्ञान वस्तू आणि घटनांचा अभ्यास करण्याच्या उद्देशाने माहिती मॉडेलचे रूप घेते.

इतिहासाचे धडेसमाजाच्या विकासाचे मॉडेल तयार करणे शक्य करा आणि त्याबद्दलचे ज्ञान आपल्याला एकतर आपल्या पूर्वजांच्या चुकांची पुनरावृत्ती करून किंवा त्या लक्षात घेऊन आपले स्वतःचे जीवन तयार करण्यास अनुमती देते.

चालू भूगोलाचे धडेतुम्हाला भौगोलिक वस्तूंची माहिती दिली जाते: पर्वत, नद्या, देश इ. हे देखील माहितीचे मॉडेल आहेत. भूगोलाच्या वर्गांमध्ये जे काही शिकवले जाते ते तुम्हाला प्रत्यक्षात कधीही दिसणार नाही.

चालू रसायनशास्त्राचे धडेविविध पदार्थांच्या गुणधर्मांबद्दल आणि त्यांच्या परस्परसंवादाच्या नियमांबद्दलची माहिती प्रयोगांद्वारे समर्थित आहे, जे रासायनिक प्रक्रियेच्या वास्तविक मॉडेल्सपेक्षा अधिक काही नाहीत.

माहितीचे मॉडेल कधीही एखाद्या वस्तूचे पूर्णपणे वर्णन करत नाही. समान ऑब्जेक्टसाठी, आपण भिन्न माहिती मॉडेल तयार करू शकता.

मॉडेलिंगसाठी "व्यक्ती" सारखी एखादी वस्तू निवडा. एखाद्या व्यक्तीला वेगवेगळ्या दृष्टिकोनातून पाहिले जाऊ शकते: एक व्यक्ती म्हणून आणि सर्वसाधारणपणे एक व्यक्ती म्हणून.

तुमच्या मनात एखादी विशिष्ट व्यक्ती असल्यास, तुम्ही टेबलमध्ये सादर केलेले मॉडेल तयार करू शकता. 1-3.

तक्ता 1.विद्यार्थी माहिती मॉडेल

तक्ता 2..शाळेच्या वैद्यकीय कार्यालयाच्या अभ्यागताचे माहिती मॉडेल

तक्ता 3.एंटरप्राइझ कर्मचार्‍यांचे माहिती मॉडेल

चला विचार करूया आणि इतर उदाहरणेएकाच ऑब्जेक्टसाठी भिन्न माहिती मॉडेल.

गुन्ह्याच्या असंख्य साक्षीदारांनी कथित हल्लेखोराबद्दल विविध माहिती नोंदवली - ही त्यांची माहिती मॉडेल आहेत. पोलीस प्रतिनिधीने माहितीच्या प्रवाहातून सर्वात महत्वाची माहिती निवडावी जी गुन्हेगार शोधण्यात आणि त्याला पकडण्यात मदत करेल. कायद्याच्या प्रतिनिधीकडे डाकूचे एकापेक्षा जास्त माहिती मॉडेल असू शकतात. अत्यावश्यक वैशिष्‍ट्ये किती अचूकपणे निवडली जातात आणि दुय्यम गुण टाकून दिले जातात यावर व्यवसायाचे यश अवलंबून असते.

माहिती मॉडेल तयार करताना सर्वात आवश्यक माहितीची निवड आणि त्याची जटिलता मॉडेलिंगच्या उद्देशाने निर्धारित केली जाते.

माहितीचे मॉडेल तयार करणे हा मॉडेलच्या विकासाच्या टप्प्याचा प्रारंभ बिंदू आहे. विश्लेषणादरम्यान ओळखल्या जाणार्‍या वस्तूंचे सर्व इनपुट पॅरामीटर्स महत्त्वाच्या उतरत्या क्रमाने मांडले जातात आणि मॉडेलिंगच्या उद्देशानुसार मॉडेल सरलीकृत केले जातात.

2. आयकॉनिक मॉडेल

मॉडेलिंग प्रक्रिया सुरू करण्यापूर्वी, एखादी व्यक्ती कागदावर रेखाचित्रे किंवा आकृत्यांचे प्राथमिक स्केचेस बनवते, गणना सूत्रे मिळवते, म्हणजे, एक किंवा दुसर्या स्वरूपात माहिती मॉडेल तयार करते. आयकॉनिक फॉर्म, जे एकतर असू शकते संगणक किंवा संगणक नसलेला.

संगणक मॉडेल

संगणक मॉडेल हे सॉफ्टवेअर वातावरण वापरून लागू केलेले मॉडेल आहे.

अशी अनेक सॉफ्टवेअर पॅकेजेस आहेत जी तुम्हाला माहिती मॉडेलचे संशोधन (मॉडेलिंग) करण्याची परवानगी देतात. प्रत्येक सॉफ्टवेअर वातावरणाची स्वतःची साधने असतात आणि आपल्याला विशिष्ट प्रकारच्या माहिती ऑब्जेक्ट्ससह कार्य करण्याची परवानगी देतात.

मॉडेल काय असेल हे त्या व्यक्तीला आधीच माहीत असते आणि त्याला आयकॉनिक आकार देण्यासाठी संगणक वापरते. उदाहरणार्थ, ग्राफिकल वातावरणाचा वापर भौमितिक मॉडेल्स आणि आकृत्या तयार करण्यासाठी केला जातो आणि मजकूर संपादक वातावरणाचा वापर शाब्दिक किंवा सारणीच्या वर्णनासाठी केला जातो.

स्टेज III. संगणक प्रयोग

नवीन डिझाइन घडामोडींना जीवदान देण्यासाठी, उत्पादनामध्ये नवीन तांत्रिक उपाय सादर करण्यासाठी किंवा नवीन कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी, एक प्रयोग आवश्यक आहे. अलिकडच्या काळात, असा प्रयोग प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत एकतर त्यासाठी खास तयार केलेल्या स्थापनेवर केला जाऊ शकतो, किंवा स्थितीत, म्हणजे उत्पादनाच्या वास्तविक नमुन्यावर, सर्व प्रकारच्या चाचण्यांच्या अधीन राहून.

संगणक तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, एक नवीन अद्वितीय संशोधन पद्धत उदयास आली आहे - एक संगणक प्रयोग. संगणक प्रयोगामध्ये मॉडेलसह कार्य करण्याचा क्रम, संगणक मॉडेलवर लक्ष्यित वापरकर्त्याच्या क्रियांचा संच समाविष्ट असतो.

IV स्टेज. सिम्युलेशन परिणामांचे विश्लेषण

मॉडेलिंगचे अंतिम उद्दिष्ट एक निर्णय घेणे आहे, जे प्राप्त झालेल्या परिणामांच्या सर्वसमावेशक विश्लेषणाच्या आधारे केले जावे. हा टप्पा निर्णायक आहे - एकतर तुम्ही संशोधन सुरू ठेवा किंवा ते पूर्ण करा. कदाचित तुम्हाला अपेक्षित परिणाम माहित असेल, तर तुम्हाला प्राप्त आणि अपेक्षित परिणामांची तुलना करणे आवश्यक आहे. एखादा सामना असेल, तर तुम्ही निर्णय घेऊ शकाल.

सोल्यूशन विकसित करण्याचा आधार म्हणजे चाचणी आणि प्रयोगांचे परिणाम. जर परिणाम कार्याच्या उद्दिष्टांशी जुळत नाहीत, तर याचा अर्थ असा की मागील टप्प्यावर चुका झाल्या होत्या. हे माहिती मॉडेलचे अत्याधिक सरलीकृत बांधकाम, किंवा मॉडेलिंग पद्धती किंवा वातावरणाची अयशस्वी निवड किंवा मॉडेल तयार करताना तांत्रिक तंत्रांचे उल्लंघन असू शकते. जर अशा त्रुटी ओळखल्या गेल्या असतील, तर मॉडेल समायोजित करणे आवश्यक आहे, म्हणजे, मागील टप्प्यांपैकी एकावर परत येणे. प्रायोगिक परिणाम मॉडेलिंग उद्दिष्टे पूर्ण होईपर्यंत प्रक्रिया पुनरावृत्ती होते.

मुख्य गोष्ट नेहमी लक्षात ठेवणे आहे: ओळखलेली त्रुटी देखील एक परिणाम आहे. http://www.gmcit.murmansk.ru/text/information_science/base/simulation/materials/mysnik/2.htm

संबंधित माहिती.

मॉडेलिंग सिद्धांत हा नियंत्रण प्रक्रियेच्या ऑटोमेशनच्या सिद्धांताचा एक घटक आहे. त्याच्या मूलभूत तत्त्वांपैकी एक विधान आहे: प्रणाली मॉडेलच्या मर्यादित संचाद्वारे दर्शविली जाते, ज्यापैकी प्रत्येक त्याच्या साराचा एक विशिष्ट पैलू प्रतिबिंबित करतो.

आजपर्यंत, लक्षणीय अनुभव जमा केला गेला आहे, ज्यामुळे मॉडेल तयार करण्याच्या मूलभूत तत्त्वे तयार करण्यासाठी आधार मिळतात. मॉडेल तयार करताना, संशोधकाच्या अनुभवाची, अंतर्ज्ञानाची आणि बौद्धिक गुणांची भूमिका खूप महत्त्वाची आहे हे असूनही, मॉडेलिंग पद्धतीच्या अज्ञानामुळे आणि मॉडेलिंगच्या तत्त्वांचे पालन न केल्यामुळे मॉडेलिंग सरावातील अनेक त्रुटी आणि अपयश आहेत.

मुख्य समाविष्ट आहेत:

अभ्यासाच्या उद्दिष्टांसह मॉडेलचे पालन करण्याचे सिद्धांत;

मॉडेलिंग परिणामांच्या आवश्यक अचूकतेसह मॉडेलच्या जटिलतेशी जुळण्याचे सिद्धांत;

मॉडेल कार्यक्षमतेचे तत्त्व;

आनुपातिकतेचे तत्त्व;

बिल्डिंग मॉडेल्समध्ये मॉड्यूलरिटीचे तत्त्व;

मोकळेपणाचे तत्त्व;

सामूहिक विकासाचे तत्त्व (विषय क्षेत्रातील आणि मॉडेलिंग क्षेत्रातील विशेषज्ञ मॉडेल तयार करण्यात भाग घेतात);

सेवाक्षमतेचे तत्त्व (मॉडेल वापरण्यास सुलभता).

एकाच प्रणालीसाठी अनेक मॉडेल तयार केले जाऊ शकतात. हे मॉडेल तपशीलाच्या प्रमाणात भिन्न असतील आणि वास्तविक ऑब्जेक्टच्या कार्याची विशिष्ट वैशिष्ट्ये आणि पद्धती विचारात घेतील, सिस्टमच्या साराचा एक विशिष्ट पैलू प्रतिबिंबित करतील आणि विशिष्ट गुणधर्म किंवा गुणधर्मांच्या गटाच्या अभ्यासावर लक्ष केंद्रित करतील. प्रणाली म्हणूनच, मॉडेलिंगच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर आधीच मॉडेलिंगचा उद्देश स्पष्टपणे तयार करणे महत्वाचे आहे. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की मॉडेल विशिष्ट संशोधन समस्येचे निराकरण करण्यासाठी तयार केले गेले आहे. सार्वभौमिक मॉडेल तयार करण्याचा अनुभव तयार केलेल्या मॉडेलच्या अवजड स्वरूपामुळे आणि व्यावहारिक वापरासाठी त्यांच्या अनुपयुक्ततेमुळे स्वतःला न्याय्य ठरला नाही. प्रत्येक विशिष्ट समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, आपल्याकडे संशोधनाच्या दृष्टिकोनातून सर्वात महत्वाचे पैलू आणि कनेक्शन प्रतिबिंबित करणारे आपले स्वतःचे मॉडेल असणे आवश्यक आहे. मॉडेलिंगची उद्दिष्टे निश्चित करण्याचे महत्त्व या वस्तुस्थितीद्वारे देखील निश्चित केले जाते की मॉडेलिंगचे पुढील सर्व टप्पे विशिष्ट संशोधन ध्येयावर लक्ष केंद्रित करून चालवले जातात.

मूळच्या तुलनेत मॉडेल नेहमी अंदाजे असते. हे अंदाजे किती असावे? जास्त तपशील मॉडेलला गुंतागुंतीचे बनवते, ते अधिक महाग बनवते आणि संशोधन गुंतागुंतीचे करते. मॉडेलची जटिलता आणि मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टसाठी त्याची पर्याप्तता यांच्यात तडजोड शोधणे आवश्यक आहे.

सर्वसाधारण शब्दात, "अचूकता - जटिलता" समस्या दोन ऑप्टिमायझेशन समस्यांपैकी एक म्हणून तयार केली जाते:

सिम्युलेशन परिणामांची अचूकता निर्दिष्ट केली जाते, आणि नंतर मॉडेलची जटिलता कमी केली जाते;

विशिष्ट जटिलतेचे मॉडेल असल्याने, ते मॉडेलिंग परिणामांची जास्तीत जास्त अचूकता सुनिश्चित करण्याचा प्रयत्न करतात.

वैशिष्ट्ये, पॅरामीटर्स, त्रासदायक घटकांची संख्या कमी करणे. सिस्टमच्या वैशिष्ट्यांच्या संचामधून मॉडेलिंगची उद्दिष्टे निर्दिष्ट करून, जे मॉडेलिंगशिवाय निर्धारित केले जाऊ शकतात किंवा संशोधकाच्या दृष्टिकोनातून दुय्यम महत्त्वाचे आहेत ते एकतर वगळले जातात किंवा ते एकत्र केले जातात. अशा प्रक्रियेची अंमलबजावणी करण्याची शक्यता या वस्तुस्थितीशी निगडीत आहे की मॉडेलिंग करताना त्रासदायक घटकांची संपूर्ण विविधता विचारात घेणे नेहमीच उचित नसते. ऑपरेटिंग परिस्थितीचे काही आदर्शीकरण करण्याची परवानगी आहे. जर मॉडेलिंगचा उद्देश केवळ सिस्टमचे गुणधर्म रेकॉर्ड करणे नाही तर सिस्टमच्या बांधकाम किंवा ऑपरेशनवर काही निर्णय ऑप्टिमाइझ करणे देखील आहे, तर सिस्टम पॅरामीटर्सची संख्या मर्यादित करण्याव्यतिरिक्त, ते पॅरामीटर्स ओळखणे आवश्यक आहे जे संशोधक बदलू शकतो.

सिस्टम वैशिष्ट्यांचे स्वरूप बदलणे. मॉडेलचे बांधकाम आणि अभ्यास सुलभ करण्यासाठी, काही व्हेरिएबल पॅरामीटर्सचा स्थिरांक म्हणून विचार करण्याची परवानगी आहे, स्वतंत्र घटकांना निरंतर म्हणून आणि त्याउलट.

पॅरामीटर्समधील कार्यात्मक संबंध बदलणे. एक नॉनलाइनर अवलंबित्व सामान्यत: रेखीय एकाने बदलले जाते आणि एक स्वतंत्र कार्य सतत एकाद्वारे बदलले जाते. नंतरच्या प्रकरणात, व्यस्त परिवर्तन देखील एक सरलीकरण असू शकते.

निर्बंध बदलणे. जेव्हा निर्बंध काढून टाकले जातात, तेव्हा समाधान मिळविण्याची प्रक्रिया सामान्यतः सरलीकृत केली जाते. आणि, याउलट, जेव्हा निर्बंध लागू केले जातात, तेव्हा समाधान मिळवणे अधिक कठीण होते. निर्बंध बदलून, सिस्टम कार्यप्रदर्शन निर्देशकांच्या सीमा मूल्यांद्वारे वर्णन केलेले निर्णय क्षेत्र निश्चित करणे शक्य आहे.

मॉडेलिंग प्रक्रियेमध्ये विविध संसाधनांच्या (साहित्य, संगणकीय, इ.) काही विशिष्ट खर्चांची पूर्तता केली जाते. हे खर्च अधिक जटिल प्रणाली जितकी जास्त आणि मॉडेलिंग परिणामांची आवश्यकता तितकी जास्त. आम्ही एक आर्थिक मॉडेलला असे मॉडेल मानू, मॉडेलिंग परिणाम वापरण्याचा परिणाम ज्याच्या निर्मितीसाठी आणि वापरासाठी वापरल्या जाणार्‍या संसाधनांच्या खर्चाच्या संबंधात विशिष्ट अतिरिक्त दर आहे.

गणितीय मॉडेल विकसित करताना, समानुपातिकतेच्या तथाकथित तत्त्वाचे पालन करण्याचा प्रयत्न करणे आवश्यक आहे. याचा अर्थ असा की पद्धतशीर मॉडेलिंग त्रुटी (म्हणजे, मॉडेल केलेल्या प्रणालीच्या वर्णनातून मॉडेलचे विचलन) स्त्रोत डेटाच्या त्रुटीसह वर्णनाच्या त्रुटीशी सुसंगत असणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, मॉडेलच्या वैयक्तिक घटकांच्या वर्णनाची अचूकता त्यांचे भौतिक स्वरूप आणि वापरलेले गणितीय उपकरण विचारात न घेता समान असले पाहिजे. आणि शेवटी, पद्धतशीर मॉडेलिंग त्रुटी आणि व्याख्या त्रुटी, तसेच मॉडेलिंग परिणामांची सरासरी काढण्यात त्रुटी, एकमेकांशी सुसंगत असणे आवश्यक आहे.

भिन्न कारणांमुळे झालेल्या त्रुटींच्या परस्पर भरपाईच्या विविध पद्धती वापरल्यास एकूण मॉडेलिंग त्रुटी कमी केली जाऊ शकते. दुसऱ्या शब्दांत, त्रुटींच्या संतुलनाचे तत्त्व पाळले पाहिजे. या तत्त्वाचे सार म्हणजे एका प्रकारच्या त्रुटींची भरपाई दुसर्‍या प्रकारच्या त्रुटींसह करणे. उदाहरणार्थ, मॉडेल अपुरेपणामुळे झालेल्या त्रुटी स्त्रोत डेटामधील त्रुटींद्वारे संतुलित आहेत. या तत्त्वाचे निरीक्षण करण्यासाठी कठोरपणे औपचारिक प्रक्रिया विकसित केली गेली नाही, परंतु अनुभवी संशोधक त्यांच्या कामात हे तत्त्व यशस्वीरित्या वापरण्यास व्यवस्थापित करतात.

बांधकामाची मॉड्यूलरिटी मॉडेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेची "किंमत कमी" करते, कारण ते सिस्टमचे जटिल मॉडेल विकसित करताना मानक घटक आणि मॉड्यूल्सच्या अंमलबजावणीमध्ये संचित अनुभव वापरण्यास अनुमती देते. याव्यतिरिक्त, असे मॉडेल सुधारणे (विकसित) करणे सोपे आहे.

मॉडेलचा मोकळेपणा त्याच्या रचनामध्ये नवीन सॉफ्टवेअर मॉड्यूल समाविष्ट करण्याची शक्यता सूचित करतो, ज्याची आवश्यकता संशोधनादरम्यान आणि मॉडेल सुधारण्याच्या प्रक्रियेत प्रकट होऊ शकते.

मॉडेलिंगच्या संस्थात्मक पैलूंचे निराकरण किती यशस्वीपणे केले जाते यावर मॉडेलची गुणवत्ता मुख्यत्वे अवलंबून असेल, म्हणजे विविध क्षेत्रातील तज्ञांचा सहभाग. हे विशेषतः प्रारंभिक टप्प्यासाठी महत्वाचे आहे, जेथे संशोधनाचा उद्देश (मॉडेलिंग) तयार केला जातो आणि सिस्टमचे एक संकल्पनात्मक मॉडेल विकसित केले जाते. कामात ग्राहक प्रतिनिधींचा सहभाग अनिवार्य आहे. ग्राहकाने मॉडेलिंगची उद्दिष्टे, विकसित संकल्पनात्मक मॉडेल, संशोधन कार्यक्रम स्पष्टपणे समजून घेतले पाहिजेत आणि मॉडेलिंगच्या परिणामांचे विश्लेषण आणि व्याख्या करण्यास सक्षम असावे.

मॉडेलिंगची अंतिम उद्दिष्टे केवळ विकसित मॉडेलचा वापर करून संशोधन करूनच साध्य करता येतात. संशोधनामध्ये मॉडेल वापरून प्रयोग करणे समाविष्ट असते, ज्याची यशस्वी अंमलबजावणी मुख्यत्वे संशोधकाला उपलब्ध करून दिलेल्या सेवेमुळे होते, दुसऱ्या शब्दांत, मॉडेलचा वापर सुलभता, म्हणजे वापरकर्ता इंटरफेस, इनपुटची सोय. - मॉडेलिंग परिणामांचे आउटपुट, डीबगिंग साधनांची पूर्णता, स्पष्टीकरण परिणामांची सुलभता इ.

मॉडेलिंग प्रक्रिया अनेक टप्प्यात विभागली जाऊ शकते.

पहिली पायरीयामध्ये समाविष्ट आहे: संशोधनाची उद्दिष्टे समजून घेणे, सिस्टम संशोधन प्रक्रियेत मॉडेलचे स्थान आणि भूमिका, मॉडेलिंगचा उद्देश तयार करणे आणि निर्दिष्ट करणे, मॉडेलिंग कार्य सेट करणे.

दुसरा टप्पा- हे मॉडेल तयार करण्याचा (विकसित) टप्पा आहे. हे मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टच्या अर्थपूर्ण वर्णनाने सुरू होते आणि मॉडेलच्या सॉफ्टवेअर अंमलबजावणीसह समाप्त होते.

चालू तिसरा टप्पासंशोधन मॉडेल वापरून केले जाते, ज्यामध्ये नियोजन आणि प्रयोग आयोजित केले जातात.

मॉडेलिंग प्रक्रिया (चौथा टप्पा) मॉडेलिंग परिणामांचे विश्लेषण आणि प्रक्रिया, प्रस्तावांचा विकास आणि सराव मध्ये मॉडेलिंग परिणाम वापरण्यासाठी शिफारसीसह समाप्त होते.

मॉडेलचे थेट बांधकाम मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टच्या अर्थपूर्ण वर्णनाने सुरू होते. मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे वर्णन सिस्टम दृष्टिकोनाच्या दृष्टीकोनातून केले जाते. अभ्यासाच्या उद्देशाच्या आधारे, घटकांचा संच आणि त्यांच्या संभाव्य अवस्था निर्धारित केल्या जातात, त्यांच्यातील कनेक्शन सूचित केले जातात आणि अभ्यासाधीन ऑब्जेक्ट (सिस्टम) चे भौतिक स्वरूप आणि परिमाणवाचक वैशिष्ट्यांबद्दल माहिती दिली जाते. अभ्यासाधीन वस्तूचा सखोल अभ्यास केल्यामुळे अर्थपूर्ण वर्णन संकलित केले जाऊ शकते. वर्णन गुणात्मक श्रेणींच्या स्तरावर, नियमानुसार केले जाते. एखाद्या वस्तूच्या अशा प्राथमिक, अंदाजे प्रतिनिधित्वाला सहसा मौखिक मॉडेल म्हणतात. एखाद्या वस्तूचे अर्थपूर्ण वर्णन, एक नियम म्हणून, स्वतंत्र अर्थ नसतो, परंतु केवळ अभ्यासाच्या ऑब्जेक्टच्या पुढील औपचारिकतेसाठी आधार म्हणून काम करतो - संकल्पनात्मक मॉडेलचे बांधकाम.

ऑब्जेक्टचे वैचारिक मॉडेल हे अर्थपूर्ण वर्णन आणि गणितीय मॉडेलमधील मध्यवर्ती दुवा आहे. हे सर्व प्रकरणांमध्ये विकसित होत नाही, परंतु केवळ तेव्हाच, जेव्हा अभ्यासाधीन ऑब्जेक्टच्या जटिलतेमुळे किंवा त्यातील काही घटकांना औपचारिक करण्याच्या अडचणींमुळे, अर्थपूर्ण वर्णनापासून गणितीय मॉडेलमध्ये थेट संक्रमण अशक्य किंवा अव्यवहार्य ठरते. संकल्पनात्मक मॉडेल तयार करण्याची प्रक्रिया सर्जनशील आहे. या संदर्भात कधीकधी असे म्हटले जाते की मॉडेलिंग हे एक कला इतके शास्त्र नाही.

मॉडेलिंगचा पुढील टप्पा म्हणजे ऑब्जेक्टच्या गणितीय मॉडेलचा विकास. गणितीय मॉडेलच्या निर्मितीची दोन मुख्य उद्दिष्टे आहेत: अभ्यासाधीन ऑब्जेक्टची रचना आणि कार्यप्रक्रियेचे औपचारिक वर्णन देणे आणि कार्याची प्रक्रिया अशा स्वरूपात सादर करण्याचा प्रयत्न करणे जे ऑब्जेक्टचा विश्लेषणात्मक किंवा अल्गोरिदमिक अभ्यास करू देते.

वैचारिक मॉडेलचे गणितीय मॉडेलमध्ये रूपांतर करण्यासाठी, विश्लेषणात्मक स्वरूपात आवश्यक पॅरामीटर्समधील सर्व संबंध, लक्ष्य कार्याशी त्यांचे कनेक्शन आणि नियंत्रित पॅरामीटर्सच्या मूल्यांवर निर्बंध सेट करणे आवश्यक आहे. .

असे गणितीय मॉडेल असे दर्शविले जाऊ शकते:

जेथे U हे लक्ष्य कार्य आहे (कार्यक्षमता कार्य, निकष कार्य);

नियंत्रित पॅरामीटर्सचे वेक्टर;

अनियंत्रित पॅरामीटर्सचे वेक्टर;

(x,y) - नियंत्रित पॅरामीटर्सच्या मूल्यांवर निर्बंध.

औपचारिकीकरणासाठी वापरले जाणारे गणितीय उपकरण, विशिष्ट प्रकारचे उद्दिष्ट कार्य आणि निर्बंध सोडवल्या जाणाऱ्या समस्येच्या सारानुसार निर्धारित केले जातात.

विश्लेषणात्मक, संख्यात्मक, "गुणात्मक", सिम्युलेशन - विकसित गणितीय मॉडेलचा विविध पद्धती वापरून अभ्यास केला जाऊ शकतो.

विश्लेषणात्मक पद्धतींचा वापर करून, आपण मॉडेलचा सर्वात संपूर्ण अभ्यास करू शकता. तथापि, या पद्धती केवळ एका मॉडेलवर लागू केल्या जाऊ शकतात जे स्पष्ट विश्लेषणात्मक अवलंबनांच्या स्वरूपात प्रस्तुत केले जाऊ शकतात, जे केवळ तुलनेने सोप्या प्रणालींसाठी शक्य आहे. म्हणून, विश्लेषणात्मक संशोधन पद्धती सामान्यत: ऑब्जेक्टच्या वैशिष्ट्यांच्या (एक्सप्रेस असेसमेंट) प्रारंभिक उग्र मूल्यांकनासाठी तसेच सिस्टम डिझाइनच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात वापरल्या जातात.

अभ्यासाखालील वास्तविक वस्तूंचा मुख्य भाग विश्लेषणात्मक पद्धतींनी अभ्यासला जाऊ शकत नाही. अशा वस्तूंचा अभ्यास करण्यासाठी संख्यात्मक आणि अनुकरण पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात. ते प्रणालींच्या विस्तृत वर्गासाठी लागू आहेत ज्यासाठी गणितीय मॉडेल एकतर संख्यात्मक पद्धतींनी सोडवल्या जाऊ शकणार्‍या समीकरणांच्या प्रणालीच्या रूपात किंवा त्याच्या कार्याच्या प्रक्रियेचे अनुकरण करणारे अल्गोरिदमच्या रूपात सादर केले जाते.

जर परिणामी समीकरणे विश्लेषणात्मक, संख्यात्मक किंवा सिम्युलेशन पद्धतींनी सोडवता येत नसतील, तर ते "गुणात्मक" पद्धतींचा अवलंब करतात. "गुणात्मक" पद्धती इच्छित परिमाणांच्या मूल्यांचा अंदाज लावणे शक्य करतात, तसेच संपूर्ण प्रणालीच्या प्रक्षेपणाच्या वर्तनाचा न्याय करतात. तत्सम पद्धती, गणितीय तर्कशास्त्राच्या पद्धती आणि अस्पष्ट संचांच्या सिद्धांताच्या पद्धतींसह, कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या सिद्धांताच्या अनेक पद्धतींचा देखील समावेश आहे.

वास्तविक प्रणालीचे गणितीय मॉडेल एक अमूर्त, औपचारिकपणे वर्णन केलेली वस्तू आहे, ज्याचा अभ्यास देखील गणितीय पद्धती वापरून आणि प्रामुख्याने संगणक तंत्रज्ञानाचा वापर करून केला जातो. म्हणून, गणितीय मॉडेलिंग दरम्यान, गणना पद्धत निर्धारित करणे आवश्यक आहे, अन्यथा, गणना पद्धत लागू करणारे अल्गोरिदमिक किंवा सॉफ्टवेअर मॉडेल विकसित करणे आवश्यक आहे.

भिन्न अल्गोरिदम वापरून संगणकावर समान गणिती मॉडेल लागू केले जाऊ शकते. ते सर्व सोल्यूशनची अचूकता, गणना वेळ, व्यापलेली मेमरी आणि इतर निर्देशकांमध्ये भिन्न असू शकतात.

साहजिकच, संशोधन करताना, एक अल्गोरिदम आवश्यक आहे जे परिणामांची आवश्यक अचूकता आणि संगणकाचा वेळ आणि इतर संसाधनांचा कमीतकमी खर्चासह मॉडेलिंग प्रदान करते.

एक गणितीय मॉडेल, यंत्राच्या प्रयोगाची वस्तू असल्याने, संगणक प्रोग्राम (प्रोग्राम मॉडेल) स्वरूपात सादर केले जाते. या प्रकरणात, मॉडेलची भाषा आणि प्रोग्रामिंग साधने निवडणे आणि प्रोग्राम संकलित आणि डीबग करण्यासाठी संसाधनांची गणना करणे आवश्यक आहे. अलीकडे, प्रोग्रामिंग मॉडेलची प्रक्रिया अधिकाधिक स्वयंचलित बनली आहे (या दृष्टिकोनावर "मॉडेलिंग जटिल लष्करी संघटनात्मक आणि तांत्रिक प्रणालींचे ऑटोमेशन" विभागात चर्चा केली जाईल). मॉडेलच्या विस्तृत वर्गाच्या प्रोग्रामिंगसाठी विशेष अल्गोरिदमिक मॉडेलिंग भाषा तयार केल्या गेल्या आहेत (संगणक प्रणाली मॉडेलिंगसाठी GPSS भाषेचा वापर (शब्दशः रशियन भाषांतर - डिस्क्रिट सिस्टम मॉडेलिंग भाषा) देखील त्यानंतरच्या अध्यायांमध्ये चर्चा केली जाईल). ते मॉडेलिंग दरम्यान उद्भवलेल्या अशा सामान्य कार्यांची अंमलबजावणी सुलभ करतात, जसे की अल्गोरिदमची छद्म-समांतर अंमलबजावणी आयोजित करणे, डायनॅमिक मेमरी वाटप, मॉडेल वेळ राखणे, यादृच्छिक घटना (प्रक्रिया) अनुकरण करणे, इव्हेंट्सची श्रेणी राखणे, सिम्युलेशन परिणाम गोळा करणे आणि प्रक्रिया करणे. , इ. वर्णनात्मक भाषा साधने सिम्युलेशन तुम्हाला सिम्युलेटेड सिस्टमचे पॅरामीटर्स आणि बाह्य प्रभाव, ऑपरेटिंग आणि कंट्रोल अल्गोरिदम, मोड आणि आवश्यक सिम्युलेशन परिणाम ओळखण्याची आणि सेट करण्याची परवानगी देतात. या प्रकरणात, मॉडेलिंग भाषा गणितीय मॉडेल तयार करण्यासाठी औपचारिक आधार म्हणून कार्य करतात.

मॉडेलवर प्रयोग सुरू करण्यापूर्वी, प्रारंभिक डेटा तयार करणे आवश्यक आहे. प्रारंभिक डेटाची तयारी संकल्पनात्मक मॉडेल विकसित करण्याच्या टप्प्यावर सुरू होते, जिथे ऑब्जेक्टची काही गुणात्मक आणि परिमाणवाचक वैशिष्ट्ये आणि बाह्य प्रभाव ओळखले जातात. परिमाणात्मक वैशिष्ट्यांसाठी, त्यांची विशिष्ट मूल्ये निर्धारित करणे आवश्यक आहे, जे मॉडेलिंगसाठी इनपुट डेटा म्हणून वापरले जाईल. कामाचा हा श्रमिक-केंद्रित आणि जबाबदार टप्पा आहे. हे स्पष्ट आहे की मॉडेलिंग परिणामांची विश्वासार्हता स्त्रोत डेटाच्या अचूकतेवर आणि पूर्णतेवर स्पष्टपणे अवलंबून असते.

नियमानुसार, प्रारंभिक डेटा गोळा करणे ही एक अतिशय जटिल आणि वेळ घेणारी प्रक्रिया आहे. हे अनेक कारणांमुळे आहे. प्रथम, पॅरामीटर मूल्ये केवळ निर्धारक नसून स्टॉकेस्टिक देखील असू शकतात. दुसरे म्हणजे, सर्व पॅरामीटर्स स्थिर नसतात. हे विशेषतः बाह्य प्रभावांच्या पॅरामीटर्सवर लागू होते. तिसरे म्हणजे, आम्ही अनेकदा अस्तित्वात नसलेली प्रणाली किंवा नवीन परिस्थितीत कार्य करणारी प्रणाली मॉडेलिंगबद्दल बोलत असतो. यापैकी कोणतेही घटक विचारात घेण्यात अयशस्वी झाल्यामुळे मॉडेलच्या पर्याप्ततेचे महत्त्वपूर्ण उल्लंघन होते.

मॉडेलिंगची अंतिम उद्दिष्टे विकसित मॉडेलच्या वापराद्वारे प्राप्त केली जातात, ज्यामध्ये मॉडेलसह प्रयोग करणे समाविष्ट असते, परिणामी सिस्टमची सर्व आवश्यक वैशिष्ट्ये निर्धारित केली जातात.

मॉडेलसह प्रयोग सामान्यतः विशिष्ट योजनेनुसार केले जातात. याचे कारण असे की, मर्यादित संगणन आणि वेळेच्या संसाधनांसह, शक्यतो सर्व प्रयोग करणे शक्य होत नाही. म्हणून, पॅरामीटर्सचे विशिष्ट संयोजन आणि प्रयोगाचा क्रम निवडणे आवश्यक आहे, म्हणजे, मॉडेलिंगचे लक्ष्य साध्य करण्यासाठी इष्टतम योजना तयार करणे हे कार्य आहे. अशी योजना विकसित करण्याच्या प्रक्रियेला धोरणात्मक नियोजन म्हणतात. तथापि, नियोजन प्रयोगांशी संबंधित सर्व समस्या पूर्णपणे सोडवल्या जात नाहीत. मॉडेलिंग परिणामांची सांख्यिकीय विश्वासार्हता सुनिश्चित करताना मशीन प्रयोगांचा कालावधी कमी करण्याची आवश्यकता आहे. या प्रक्रियेला सामरिक नियोजन म्हणतात.

प्रायोगिक योजना संगणक संशोधन कार्यक्रमात समाविष्ट केली जाऊ शकते आणि स्वयंचलितपणे कार्यान्वित केली जाऊ शकते. तथापि, बहुतेकदा संशोधन धोरणामध्ये प्रायोगिक योजना दुरुस्त करण्यासाठी प्रयोगात संशोधकाचा सक्रिय हस्तक्षेप समाविष्ट असतो. असा हस्तक्षेप सहसा संवादात्मकपणे अंमलात आणला जातो.

प्रयोगांदरम्यान, प्रत्येक वैशिष्ट्याची अनेक मूल्ये सहसा मोजली जातात, जी नंतर प्रक्रिया आणि विश्लेषण केली जातात. मॉडेलिंग प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या संख्येने अंमलबजावणी पुनरुत्पादित केल्यामुळे, सिस्टमच्या स्थितींबद्दल माहितीचे प्रमाण इतके लक्षणीय असू शकते की संगणक मेमरी, प्रक्रिया आणि त्यानंतरच्या विश्लेषणामध्ये त्याचे संचयन व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे. म्हणून, सिम्युलेशन परिणामांचे रेकॉर्डिंग आणि प्रक्रिया अशा प्रकारे आयोजित करणे आवश्यक आहे की सिम्युलेशन दरम्यान आवश्यक प्रमाणात अंदाजे हळूहळू तयार होतील.

आउटपुट वैशिष्ट्ये अनेकदा यादृच्छिक व्हेरिएबल्स किंवा फंक्शन्स असल्याने, प्रक्रियेचे सार म्हणजे गणितीय अपेक्षा, भिन्नता आणि सहसंबंध क्षणांचे अंदाज मोजणे.

मशीनमध्ये सर्व मोजमाप संचयित करण्याची गरज दूर करण्यासाठी, प्रक्रिया सामान्यतः आवर्ती सूत्रे वापरून केली जाते, जेव्हा नवीन मोजमाप घेतल्या जातात तेव्हा एकत्रित एकूण पद्धती वापरून प्रयोगादरम्यान अंदाज काढले जातात.

प्रक्रिया केलेल्या प्रायोगिक परिणामांवर आधारित, वातावरणाचा विचार करून प्रणालीच्या वर्तनाचे वैशिष्ट्य असलेल्या अवलंबित्वांचे विश्लेषण केले जाते. सु-औपचारिक प्रणालींसाठी, हे सहसंबंध, फैलाव किंवा प्रतिगमन पद्धती वापरून केले जाऊ शकते. मॉडेलिंग परिणामांच्या विश्लेषणामध्ये मॉडेलच्या पॅरामीटर्समधील फरकांबद्दलच्या संवेदनशीलतेची समस्या देखील समाविष्ट आहे.

मॉडेलिंग परिणामांचे विश्लेषण आम्हाला मॉडेलचे अनेक माहितीपूर्ण पॅरामीटर्स स्पष्ट करण्यास अनुमती देते आणि परिणामी, मॉडेल स्वतःच स्पष्ट करते. यामुळे संकल्पनात्मक मॉडेलच्या मूळ स्वरूपामध्ये लक्षणीय बदल होऊ शकतो, वैशिष्ट्यांचे स्पष्ट अवलंबन ओळखणे, सिस्टमचे विश्लेषणात्मक मॉडेल तयार करण्याच्या शक्यतेचा उदय, वेक्टर कार्यक्षमतेच्या निकषाच्या वजन गुणांकांची पुनर्व्याख्या आणि मॉडेलच्या प्रारंभिक आवृत्तीतील इतर बदल.

मॉडेलिंगचा अंतिम टप्पा म्हणजे मॉडेलिंग परिणामांचा वापर आणि वास्तविक ऑब्जेक्टवर त्यांचे हस्तांतरण - मूळ. शेवटी, सिम्युलेशन परिणाम सामान्यतः सिस्टमच्या आरोग्याविषयी निर्णय घेण्यासाठी, सिस्टमच्या वर्तनाचा अंदाज घेण्यासाठी, सिस्टमला अनुकूल करण्यासाठी इ.

प्रणालीची वैशिष्ट्ये स्थापित मर्यादेच्या पलीकडे जातात किंवा पॅरामीटर्समधील कोणत्याही अनुज्ञेय बदलांसाठी स्थापित मर्यादेपलीकडे जात नाहीत यावर आधारित कार्यक्षमतेबद्दल निर्णय घेतला जातो. अंदाज हे सहसा कोणत्याही मॉडेलिंगचे मुख्य ध्येय असते. हे नियंत्रित आणि अनियंत्रित पॅरामीटर्सच्या विशिष्ट संयोजनाखाली भविष्यात सिस्टमच्या वर्तनाचे मूल्यांकन करते.

ऑप्टिमायझेशन म्हणजे सिस्टम वर्तन धोरणाचा निर्धार (नैसर्गिकपणे, वातावरणाचा विचार करून) ज्यामध्ये संसाधनांच्या इष्टतम (स्वीकृत निकषाच्या अर्थाने) वापरासह सिस्टमचे लक्ष्य साध्य केले जाईल. सहसा, ऑपरेशन रिसर्चच्या सिद्धांतातील विविध पद्धती ऑप्टिमायझेशन पद्धती म्हणून कार्य करतात.

मॉडेलिंग प्रक्रियेदरम्यान, त्याच्या सर्व टप्प्यांवर, संशोधकाला सतत हे ठरवण्याची सक्ती केली जाते की तयार केलेले मॉडेल मूळचे अचूक प्रतिबिंबित करेल की नाही. या समस्येचे सकारात्मक निराकरण होईपर्यंत, मॉडेलचे मूल्य नगण्य आहे.

पर्याप्ततेची आवश्यकता, वर नमूद केल्याप्रमाणे, साधेपणाच्या आवश्यकतेशी विरोधाभास आहे, आणि पर्याप्ततेसाठी मॉडेल तपासताना हे सतत लक्षात ठेवले पाहिजे. मॉडेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, बाह्य परिस्थिती आणि ऑपरेटिंग मोड्सचे आदर्शीकरण, विशिष्ट पॅरामीटर्सचे वगळणे आणि काही यादृच्छिक घटकांकडे दुर्लक्ष केल्यामुळे पर्याप्ततेचे वस्तुनिष्ठपणे उल्लंघन केले जाते. बाह्य प्रभावांबद्दल अचूक माहितीचा अभाव, संरचनेची काही वैशिष्ट्ये आणि प्रणालीच्या कार्यप्रणालीची वैशिष्ट्ये, अंदाजे आणि प्रक्षेपणाच्या स्वीकारलेल्या पद्धती, ह्युरिस्टिक गृहीतके आणि गृहीतके देखील मॉडेल आणि मूळमधील पत्रव्यवहार कमी करण्यास कारणीभूत ठरतात. पर्याप्ततेचे मूल्यांकन करण्यासाठी पुरेशा विकसित पद्धतीच्या अभावामुळे, व्यवहारात असे सत्यापन एकतर उपलब्ध ऑन-साइट प्रयोगांच्या परिणामांची मशीन प्रयोगांदरम्यान मिळालेल्या समान परिणामांशी तुलना करून किंवा समान मॉडेल्सवर प्राप्त झालेल्या परिणामांची तुलना करून केले जाते. पर्याप्तता तपासण्याच्या इतर अप्रत्यक्ष पद्धती देखील वापरल्या जाऊ शकतात.

पर्याप्तता चाचणीच्या परिणामांवर आधारित, प्रयोग आयोजित करण्यासाठी मॉडेलच्या योग्यतेबद्दल निष्कर्ष काढले जातात. जर मॉडेलने आवश्यकता पूर्ण केली तर त्यावर नियोजित प्रयोग केले जातात. अन्यथा, मॉडेल परिष्कृत (दुरुस्त) किंवा पूर्णपणे पुन्हा काम केले जाते. त्याच वेळी, मॉडेलिंगच्या प्रत्येक टप्प्यावर मॉडेलच्या पर्याप्ततेचे मूल्यांकन केले जाणे आवश्यक आहे, मॉडेलिंगचे लक्ष्य तयार करण्याच्या टप्प्यापासून आणि मॉडेलिंगसाठी कार्य सेट करण्यापासून आणि वापरासाठी प्रस्ताव विकसित करण्याच्या टप्प्यासह समाप्त करणे. मॉडेलिंग परिणाम.

मॉडेल समायोजित करताना किंवा पुन्हा कार्य करताना, खालील प्रकारचे बदल ओळखले जाऊ शकतात: जागतिक, स्थानिक आणि पॅरामेट्रिक.

मॉडेलिंगच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर गंभीर त्रुटींमुळे जागतिक बदल होऊ शकतात: मॉडेलिंग समस्या सेट करताना, मौखिक, संकल्पनात्मक आणि गणितीय मॉडेल विकसित करताना. अशा त्रुटी दूर करणे सहसा नवीन मॉडेलच्या विकासास कारणीभूत ठरते.

स्थानिक बदल काही पॅरामीटर्स किंवा अल्गोरिदमच्या स्पष्टीकरणाशी संबंधित आहेत. स्थानिक बदलांसाठी गणितीय मॉडेलमध्ये आंशिक बदल आवश्यक आहे, परंतु नवीन सॉफ्टवेअर मॉडेल विकसित करण्याची गरज निर्माण होऊ शकते. अशा बदलांची शक्यता कमी करण्यासाठी, मॉडेलिंगचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी आवश्यकतेपेक्षा जास्त तपशील असलेले मॉडेल त्वरित विकसित करण्याची शिफारस केली जाते.

पॅरामेट्रिक बदलांमध्ये कॅलिब्रेशन पॅरामीटर्स नावाच्या काही विशेष पॅरामीटर्समधील बदलांचा समावेश होतो. पॅरामेट्रिक बदलांद्वारे मॉडेलची पर्याप्तता सुधारण्यासाठी, कॅलिब्रेशन पॅरामीटर्स आधीच ओळखले जावे आणि त्यांना बदलण्याचे सोपे मार्ग प्रदान केले जावे.

मॉडेल समायोजन धोरण प्रथम जागतिक, नंतर स्थानिक आणि शेवटी पॅरामेट्रिक बदल सादर करण्याच्या उद्देशाने असावे.

सराव मध्ये, मॉडेलिंगचे टप्पे कधीकधी एकमेकांपासून वेगळे केले जातात, जे संपूर्ण परिणामांवर नकारात्मक परिणाम करतात. या समस्येचे निराकरण मॉडेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेचा विचार करणे, त्यावर प्रयोग आयोजित करणे आणि एका एकीकृत फ्रेमवर्कमध्ये मॉडेलिंग सॉफ्टवेअर तयार करणे या पद्धतींमध्ये आहे.

सिम्युलेशन म्हणून विचारात घेतले पाहिजे मॉडेल तयार करण्याची आणि संशोधन करण्याची एकत्रित प्रक्रिया, योग्य सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअर समर्थन असणे. लक्षात घेण्यासारखे दोन महत्त्वाचे पैलू आहेत.

पद्धतशीर पैलू- नमुन्यांची ओळख, सिस्टमचे अल्गोरिदमिक वर्णन तयार करण्यासाठी तंत्र, परिणामी वर्णनांचे परस्पर जोडलेल्या मशीन मॉडेलच्या पॅकेजमध्ये हेतुपूर्ण रूपांतर, अशा पॅकेजेसच्या संबंधात परिस्थिती आणि कार्य योजना तयार करणे, लागू केलेल्या मॉडेलिंग उद्दिष्टे साध्य करण्याच्या उद्देशाने.

सर्जनशील पैलू- कला, कौशल्य, जटिल प्रणालींच्या मशीन मॉडेलिंग दरम्यान व्यावहारिकदृष्ट्या उपयुक्त परिणाम प्राप्त करण्याची क्षमता.

मॉडेल तयार करण्यासाठी आणि वापरण्यासाठी पद्धतींचा अविभाज्य संच म्हणून सिस्टम मॉडेलिंगच्या संकल्पनेची अंमलबजावणी केवळ माहिती तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या योग्य पातळीसह शक्य आहे.

मॉडेलच्या प्रकाराकडे दुर्लक्ष करून (सतत आणि स्वतंत्र, निर्धारवादी आणि स्टोकास्टिक इ.), सिम्युलेशन मॉडेलिंगमध्ये अंजीर मध्ये सादर केलेल्या अनेक मुख्य टप्प्यांचा समावेश आहे. 3.1 आणि एक जटिल पुनरावृत्ती प्रक्रिया आहे:

तांदूळ. ३.१. सिम्युलेशन मॉडेलिंगचे तांत्रिक टप्पे

1. या टप्प्यावर दस्तऐवजीकरण केलेले परिणाम संकलित आहे ;

2. वैचारिक वर्णनाचा विकास.या टप्प्यावर सिस्टम विश्लेषकांच्या क्रियाकलापांचा परिणाम आहे संकल्पनात्मक मॉडेलआणि औपचारिकरण पद्धतीची निवडदिलेल्या मॉडेलिंग ऑब्जेक्टसाठी.

3. सिम्युलेशन मॉडेलचे औपचारिकीकरण.संकलित औपचारिक वर्णनमॉडेलिंग ऑब्जेक्ट.

4. सिम्युलेशन मॉडेल प्रोग्रामिंग (सिम्युलेटर प्रोग्रामचा विकास). बद्दलमॉडेलिंग ऑटोमेशन टूल्सची निवड, अल्गोरिदमीकरण, प्रोग्रामिंग आणि सिम्युलेशन मॉडेलचे डीबगिंग केले जाते.

5. मॉडेल चाचणी आणि संशोधन, मॉडेल सत्यापन.मॉडेल सत्यापित केले जाते, पर्याप्ततेचे मूल्यांकन केले जाते, सिम्युलेशन मॉडेलच्या गुणधर्मांचा अभ्यास केला जातो आणि इतर सर्वसमावेशक चाचणी प्रक्रियाविकसित मॉडेल.

6. सिम्युलेशन प्रयोगाचे नियोजन आणि आयोजन.सिम्युलेशन प्रयोगाचे धोरणात्मक आणि रणनीतिक नियोजन केले जाते. परिणाम: संकलित आणि अंमलबजावणी प्रायोगिक योजना, दिले सिम्युलेशन रन अटीनिवडलेल्या योजनेसाठी.

7. सिम्युलेशन परिणामांचे विश्लेषण.संशोधक मॉडेलिंग परिणामांचा अर्थ लावतो आणि त्यांचा वापर करतो आणि प्रत्यक्षात निर्णय घेतो.

समस्या तयार करणे आणि सिम्युलेशन अभ्यासाचे लक्ष्य निश्चित करणे.पहिल्या टप्प्यावर, संशोधकासमोरील समस्या तयार केली जाते आणि सिम्युलेशन पद्धत वापरण्याच्या सल्ल्यानुसार निर्णय घेतला जातो. मग सिम्युलेशनच्या परिणामी साध्य होणारी उद्दिष्टे निश्चित केली जातात. सिम्युलेशन मॉडेलच्या प्रकाराची निवड आणि सिम्युलेशन मॉडेलचा वापर करून पुढील सिम्युलेशन संशोधनाचे स्वरूप मुख्यत्वे लक्ष्यांच्या निर्मितीवर अवलंबून असते. या टप्प्यावर, मॉडेलिंग ऑब्जेक्ट निर्धारित केला जातो आणि तपशीलवार अभ्यास केला जातो, त्याच्या कार्याचे ते पैलू जे संशोधनासाठी स्वारस्य आहेत. या टप्प्यावर कामाचा परिणाम आहे मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे अर्थपूर्ण वर्णनसिम्युलेशनची उद्दिष्टे आणि मॉडेलिंग ऑब्जेक्टच्या कार्याच्या त्या पैलू दर्शविते ज्यांचा सिम्युलेशन मॉडेल वापरून अभ्यास करणे आवश्यक आहे. वास्तविक प्रणालीच्या शब्दावलीत, विषय क्षेत्राच्या भाषेत, ग्राहकाला समजेल अशा अर्थपूर्ण वर्णन तयार केले आहे.

INमॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे अर्थपूर्ण वर्णन काढण्याच्या प्रक्रियेत, मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टच्या अभ्यासाच्या सीमा स्थापित केल्या जातात आणि बाह्य वातावरणाचे वर्णन दिले जाते ज्यासह ते संवाद साधते. मुख्य कार्यक्षमतेचे निकष तयार केले जातात, त्यानुसार मॉडेल वापरून विविध उपाय पर्यायांची तुलना करणे अपेक्षित आहे आणि विचाराधीन पर्याय तयार केले जातात आणि वर्णन केले जातात. अर्थपूर्ण वर्णन तयार करण्यासाठी कोणतीही सामान्य कृती नाही. विकासकाच्या अंतर्ज्ञानावर आणि वास्तविक प्रणालीच्या ज्ञानावर यश अवलंबून असते. या टप्प्यावर सामान्य तंत्रज्ञान किंवा क्रियांचा क्रम खालीलप्रमाणे आहे: मॉडेलिंग ऑब्जेक्टबद्दल डेटा गोळा करणे आणि संकलित करणे मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे अर्थपूर्ण वर्णन; हे खालीलप्रमाणे आहे: समस्या परिस्थितीचा अभ्यास करणे - निदान निश्चित करणे आणि समस्या सेट करणे; मॉडेलिंग लक्ष्यांचे स्पष्टीकरण; मॉडेलिंगची गरज न्याय्य आहे आणि मॉडेलिंग पद्धत निवडली आहे. या टप्प्यावर, स्पष्टपणे आणि विशेषतः सूत्रबद्ध मॉडेलिंग ध्येय.

सीमॉडेलिंग झाडे संपूर्ण डिझाइनची व्याख्या करतात मॉडेलआणि सिम्युलेशन मॉडेलिंगच्या त्यानंतरच्या सर्व टप्प्यांवर प्रवेश करा. पुढे, अभ्यासाधीन ऑब्जेक्टचे एक वैचारिक मॉडेल तयार केले जाते.

पीया सुरुवातीच्या टप्प्यावर सिस्टम विश्लेषकांच्या क्रियाकलापांच्या मुख्य सामग्रीवर अधिक तपशीलवार राहू या. हे काम सिम्युलेशन मॉडेलिंगच्या पुढील सर्व टप्प्यांसाठी महत्त्वाचे आहे आणि येथेच सिम्युलेशन मॉडेलर स्वतःला सिस्टम विश्लेषक म्हणून दाखवतो जो मॉडेलिंगच्या कलेमध्ये प्रभुत्व मिळवतो.

मूळ समस्येची रचना. समस्येचे सूत्रीकरण

मूळ समस्येची रचना. समस्येचे सूत्रीकरण. सर्व प्रथम, सिस्टम विश्लेषक समस्येचे विश्लेषण करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. तो मूळ समस्येचा अभ्यास आणि रचना करतो, समस्येचे स्पष्ट सूत्रीकरण करतो.

समस्येचे विश्लेषण कार्याच्या सर्व पैलूंच्या तपशीलवार अभ्यासाने सुरू होणे आवश्यक आहे. तपशील समजून घेणे येथे महत्त्वाचे आहे, म्हणून तुम्ही एकतर विशिष्ट विषयातील तज्ञ असणे किंवा तज्ञांशी संवाद साधणे आवश्यक आहे. प्रश्नातील प्रणाली इतर प्रणालींशी जोडलेली आहे, म्हणून कार्ये योग्यरित्या परिभाषित करणे महत्वाचे आहे. सामान्य मॉडेलिंग समस्या विशिष्ट मध्ये विभागली आहे.

समस्या सोडवण्यासाठी पद्धतशीर दृष्टिकोनाची मुख्य अर्थपूर्ण सामग्री अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ३.२.

समस्या सोडवण्याच्या पद्धतशीर दृष्टिकोनामध्ये हे समाविष्ट आहे:

• समस्येच्या साराचा पद्धतशीर विचार:

1. अभ्यास अंतर्गत समस्येचे सार आणि स्थान यांचे औचित्य;
2. अभ्यासाधीन प्रणालीच्या सामान्य संरचनेची निर्मिती;
3. महत्त्वपूर्ण घटकांच्या संपूर्ण संचाची ओळख;
4. घटकांमधील कार्यात्मक अवलंबनांचे निर्धारण;

• समस्येचे निराकरण करण्यासाठी एकत्रित संकल्पना तयार करणे:

1. समस्येचे निराकरण करण्यासाठी वस्तुनिष्ठ परिस्थितीचे संशोधन;
2. समस्येचे निराकरण करण्यासाठी आवश्यक उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टांचे औचित्य;
3. कार्यांची रचना करणे, उद्दिष्टे औपचारिक करणे;
4. समस्येचे निराकरण करण्यासाठी साधन आणि पद्धतींचा विकास: मॉडेलवर निर्णय घेण्याच्या प्रक्रियेच्या पुढील विकासासाठी पर्याय, परिस्थिती, निर्णय नियम आणि नियंत्रण क्रियांचे वर्णन;

• मॉडेलिंग पद्धतींचा पद्धतशीर वापर:

1. मॉडेलिंग समस्यांचे सिस्टम वर्गीकरण (संरचना);
2. मॉडेलिंग पद्धतींच्या क्षमतेचे सिस्टम विश्लेषण;
3. प्रभावी मॉडेलिंग पद्धतींची निवड.

ध्येय ओळखणे

ध्येय ओळखणे. कोणतेही मॉडेल तयार करण्याची पहिली आणि सर्वात महत्वाची पायरी म्हणजे त्याचा हेतू निश्चित करणे. ध्येय विघटन पद्धत लागू केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये संपूर्ण भागांमध्ये विभागणे समाविष्ट आहे: लक्ष्ये उपगोलमध्ये, कार्ये उपकार्यांमध्ये इ. सराव मध्ये, हा दृष्टीकोन श्रेणीबद्ध वृक्ष रचना (लक्ष्यांचे झाड तयार करणे) ठरतो. ही प्रक्रिया विशेषज्ञ आणि समस्येवरील तज्ञांचे डोमेन आहे. म्हणजेच, येथे एक व्यक्तिनिष्ठ घटक आहे. व्यावहारिक आव्हान म्हणजे सर्वकाही कसे पूर्णपणे संरचित आहे. या प्रक्रियेच्या परिणामी तयार केलेले गोल वृक्ष पुढे अनेक निकषांच्या निर्मितीसाठी उपयुक्त ठरू शकतात.

सुरुवातीच्या सिस्टीम विश्लेषकासाठी कोणते तोटे वाट पाहत आहेत? एका स्तरासाठी ध्येय म्हणजे दुसर्‍या स्तरासाठी एक साधन आहे आणि लक्ष्यांचा गोंधळ अनेकदा होतो. अनेक उपप्रणाली असलेल्या जटिल प्रणालीसाठी, उद्दिष्टे परस्परविरोधी असू शकतात. क्वचितच एकच ध्येय असते; अनेक ध्येयांसह चुकीच्या रँकिंगचा धोका असतो.

पहिल्या टप्प्यावर तयार केलेली आणि संरचित केलेली मॉडेलिंग उद्दिष्टे पुढील सिम्युलेशन संशोधनाच्या संपूर्ण कोर्समध्ये प्रवेश करतात.

चला सर्वात जास्त वापरलेले पाहू लक्ष्य श्रेणीसिम्युलेशन अभ्यासात: मूल्यांकन, अंदाज, ऑप्टिमायझेशन, पर्यायांची तुलनाआणि इ.

सिम्युलेशन प्रयोग विविध उद्देशांसाठी आयोजित केले जातात, ज्यात हे समाविष्ट असू शकते:

• ग्रेड- प्रस्तावित संरचनेची प्रणाली काही विशिष्ट निकषांची पूर्तता कशी करेल हे निर्धारित करणे;
• पर्यायांची तुलना- विशिष्ट कार्य करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या प्रतिस्पर्धी प्रणालींची तुलना किंवा अनेक प्रस्तावित ऑपरेटिंग तत्त्वे किंवा तंत्रांची तुलना;
• अंदाज- ऑपरेटिंग परिस्थितींच्या काही गृहीत संयोजन अंतर्गत सिस्टमच्या वर्तनाचे मूल्यांकन;
• संवेदनशीलता विश्लेषण- सिस्टीमच्या एकूण वर्तनावर सर्वाधिक प्रभाव पाडणारे मोठ्या संख्येने ऑपरेटिंग घटकांवरून ओळखणे;
• कार्यात्मक संबंधांची ओळख- दोन किंवा अधिक सक्रिय घटकांमधील संबंधांच्या स्वरूपाचे निर्धारण, एकीकडे, आणि दुसरीकडे, प्रणालीचा प्रतिसाद;
• सर्वोत्तमीकरण -ऑपरेटिंग घटक आणि त्यांच्या मूल्यांच्या अशा संयोजनाचे अचूक निर्धारण, जे संपूर्ण प्रणालीचा सर्वोत्तम प्रतिसाद सुनिश्चित करते.

निकषांची निर्मिती

निकषांची निर्मिती. निकषांची स्पष्ट आणि अस्पष्ट व्याख्या अत्यंत महत्त्वाची आहे. हे मॉडेल तयार करण्याच्या आणि प्रयोग करण्याच्या प्रक्रियेवर परिणाम करते; याव्यतिरिक्त, निकषाची चुकीची व्याख्या चुकीच्या निष्कर्षांना कारणीभूत ठरते. असे निकष आहेत ज्याद्वारे एखाद्या प्रणालीने एखादे उद्दिष्ट साध्य केल्याचे मूल्यांकन केले जाते आणि निकष ज्याद्वारे ध्येयाकडे वाटचाल करण्याच्या पद्धतीचे (किंवा ध्येय साध्य करण्याच्या साधनाची प्रभावीता) मूल्यांकन केले जाते. बहु-निकष मॉडेल केलेल्या प्रणालींसाठी, निकषांचा एक संच तयार केला जातो; ते उपप्रणालींमध्ये संरचित किंवा महत्त्वानुसार रँक केलेले असणे आवश्यक आहे.

तांदूळ. ३.३. वास्तविक प्रणालीपासून त्याच्या कार्याच्या तार्किक आकृतीमध्ये संक्रमण

मॉडेलिंग ऑब्जेक्टच्या संकल्पनात्मक मॉडेलचा विकास. संकल्पनात्मक मॉडेल- समस्येच्या फॉर्म्युलेशननुसार मॉडेल केलेल्या सिस्टमचे तार्किक आणि गणितीय वर्णन आहे.

(या तांत्रिक संक्रमणाची सामान्य सामग्री आकृती 3.3 मध्ये योजनाबद्धपणे दर्शविली आहे). येथे गणितीय संकल्पनांच्या संदर्भात ऑब्जेक्टचे वर्णन आणि त्याच्या घटकांच्या कार्यासाठी अल्गोरिदम आहे. संकल्पनात्मक वर्णन हे वास्तविक प्रणालीचे सरलीकृत अल्गोरिदमिक प्रतिनिधित्व आहे.

संकल्पनात्मक मॉडेल विकसित करताना, ते स्थापित केले जाते मॉडेलची मूलभूत रचना, ज्यामध्ये अंतर्भूत आहे सिस्टमचे स्थिर आणि गतिशील वर्णन. प्रणालीच्या सीमा निश्चित केल्या जातात, बाह्य वातावरणाचे वर्णन दिले जाते, आवश्यक घटक ओळखले जातात आणि त्यांचे वर्णन दिले जाते, वैयक्तिक घटक आणि प्रक्रिया आणि संपूर्ण प्रणाली, निर्बंध, लक्ष्य या दोन्हीसाठी व्हेरिएबल्स, पॅरामीटर्स, कार्यात्मक अवलंबित्व तयार केले जातात. कार्ये (निकष).

या टप्प्यावर कामाचा परिणाम म्हणजे दस्तऐवजीकरण केलेले वैचारिक वर्णन आणि मॉडेल केलेल्या प्रणालीला औपचारिक करण्याची निवडलेली पद्धत. लहान मॉडेल्स तयार करताना, हा स्टेज मॉडेल केलेल्या सिस्टमचे अर्थपूर्ण वर्णन काढण्याच्या टप्प्यासह एकत्र केला जातो. या टप्प्यावर, सिम्युलेशन प्रयोगाची पद्धत स्पष्ट केली आहे.

एक संकल्पनात्मक मॉडेल तयार करणे

एक संकल्पनात्मक मॉडेल तयार करणेमॉडेलिंगच्या उद्देशावर आधारित, मॉडेलिंग सिस्टमच्या सीमा स्थापित केल्या जातात आणि बाह्य वातावरणाचा प्रभाव निर्धारित केला जातो या वस्तुस्थितीपासून प्रारंभ होतो. गृहीतके पुढे मांडली जातात आणि सिम्युलेशन मॉडेल तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या सर्व गृहितकांची नोंद केली जाते. सिम्युलेटेड प्रक्रियांच्या तपशिलाच्या स्तरावर चर्चा केली आहे.

सिस्टमला एकमेकांशी जोडलेल्या घटकांचा संग्रह म्हणून परिभाषित केले जाऊ शकते. विशिष्ट डोमेनमध्ये, सिस्टमची व्याख्या मॉडेलिंगच्या उद्देशावर आणि सिस्टमची व्याख्या कोण करते यावर अवलंबून असते. या टप्प्यावर ते चालते प्रणालीचे विघटन. सर्वात लक्षणीय, तयार केलेल्या समस्येच्या अर्थाने, सिस्टमचे घटक निर्धारित केले जातात (द संरचनात्मक विश्लेषणमॉडेल केलेली प्रणाली) आणि त्यांच्यातील परस्परसंवाद, मॉडेल केलेल्या प्रणालीच्या कार्याचे मुख्य पैलू ओळखले जातात (संकलित कार्यात्मक मॉडेल), बाह्य वातावरणाचे वर्णन दिले आहे. प्रणालीचे विघटन (मॉडेलिंग ऑब्जेक्ट) किंवा उपप्रणाली निवडणे हे एक ऑपरेशन आहे विश्लेषण. मॉडेलचे घटक सिस्टीममधील विद्यमान तुकड्यांशी संबंधित असले पाहिजेत. परस्परसंवाद सक्षम करणारे कनेक्शन कायम ठेवताना, एक जटिल प्रणाली भागांमध्ये विभागली जाते. एक कार्यात्मक आकृती काढणे शक्य आहे जे विचाराधीन प्रणालीमध्ये होणार्‍या डायनॅमिक प्रक्रियांचे तपशील स्पष्ट करेल. मॉडेलमध्ये कोणते घटक समाविष्ट केले जातील, कोणते बाह्यकरण केले जाईल आणि त्यांच्यामध्ये कोणते संबंध स्थापित केले जातील हे निर्धारित करणे महत्वाचे आहे.

बाह्य वातावरणाचे वर्णन

बाह्य वातावरणाचे वर्णनबाह्य वातावरणातील घटकांचा प्रणालीच्या घटकांवर विशिष्ट प्रभाव असतो, परंतु त्यांच्यावरील प्रणालीचा प्रभाव, नियम म्हणून, नगण्य आहे या विचारातून चालते.

मॉडेलच्या तपशीलाच्या पातळीवर चर्चा करताना, हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे की कोणतेही विघटन दोन परस्परविरोधी तत्त्वांवर आधारित आहे: पूर्णता आणि साधेपणा. सामान्यतः, मॉडेल डेव्हलपमेंटच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, बरेच घटक आणि व्हेरिएबल्स समाविष्ट करण्याची प्रवृत्ती असते. तथापि, एक चांगले मॉडेल सोपे आहे. हे ज्ञात आहे की इंद्रियगोचर समजून घेण्याची डिग्री त्याच्या वर्णनात दिसणार्‍या चलांच्या संख्येच्या व्यस्त प्रमाणात असते. तपशीलांसह ओव्हरलोड केलेले मॉडेल जटिल आणि अंमलबजावणी करणे कठीण होऊ शकते.

या दोन ध्रुवांमधली तडजोड एवढीच आहे लक्षणीय(किंवा संबंधित) घटक – विश्लेषणाच्या उद्देशाच्या संबंधात आवश्यक.

तर, प्रथम "प्राथमिक" असणे आवश्यक आहे - लक्ष्यांचे सर्वात सोपे वृक्ष, मॉडेलची एक सरलीकृत रचना, संकलित केली आहे. पुढे, मॉडेल हळूहळू परिष्कृत केले जाते. आपण साधी मॉडेल्स बनवण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे, नंतर त्यांना गुंतागुंती करा. पाळलेच पाहिजे पुनरावृत्ती मॉडेल बांधकाम तत्त्वजेव्हा, मॉडेलचा वापर करून प्रणालीचा अभ्यास केला जातो तेव्हा, विकासादरम्यान, मॉडेल नवीन जोडून किंवा त्यातील काही घटक आणि/किंवा त्यांच्यातील संबंध वगळून बदलले जाते.

वास्तविक प्रणालीपासून त्याच्या सरलीकृत वर्णनाकडे कसे जायचे? सरलीकरण, अमूर्तता- कोणत्याही मॉडेलिंगची मूलभूत तंत्रे. तपशीलाच्या निवडलेल्या स्तराने माहितीच्या कमतरतेमुळे वास्तविक प्रणालीच्या कार्याच्या चुकीच्या-परिभाषित पैलूंपासून अमूर्तता प्राप्त केली पाहिजे.

अंतर्गत सरलीकरणबिनमहत्त्वाच्या तपशीलांकडे दुर्लक्ष करणे किंवा सोप्या नातेसंबंधांबद्दल (उदाहरणार्थ, व्हेरिएबल्समधील रेषीय संबंध गृहीत धरणे) याचा संदर्भ आहे. मॉडेलिंग करताना, सिस्टीमचे घटक आणि चल यांच्यातील संबंधांबाबत गृहीतके आणि गृहीतके मांडली जातात.

वास्तविक प्रणालीचे विश्लेषण करण्याचा आणखी एक पैलू म्हणजे अमूर्तता. अमूर्तएखाद्या वस्तूच्या वर्तनाचे आवश्यक गुण समाविष्ट असतात, परंतु त्याच स्वरूपात आणि वास्तविक सिस्टीमच्या बाबतीत तसे तपशीलवार असणे आवश्यक नाही.

सिस्टमच्या भागांचे किंवा घटकांचे विश्लेषण आणि मॉडेलिंग केल्यानंतर, आम्ही त्यांना एका संपूर्ण मध्ये एकत्र करण्यास पुढे जाऊ. संकल्पनात्मक मॉडेलने त्यांचे परस्परसंवाद योग्यरित्या प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे. रचनाएक ऑपरेशन आहे संश्लेषण, एकत्रीकरण (सिस्टम मॉडेलिंगमध्ये हे केवळ घटकांचे असेंब्ली नाही). या ऑपरेशन दरम्यान, घटकांमधील संबंध स्थापित केले जातात (उदाहरणार्थ, रचना स्पष्ट केली जाते, नातेसंबंधांचे वर्णन, क्रम इ. प्रदान केले जाते).

सिस्टम संशोधन विश्लेषण आणि संश्लेषण ऑपरेशन्सच्या संयोजनावर आधारित आहे. सराव मध्ये, विश्लेषण आणि संश्लेषणाच्या पुनरावृत्ती प्रक्रिया लागू केल्या जातात. यानंतरच आपण संपूर्ण - प्रणाली, त्याच्या घटकांद्वारे - उपप्रणाली, संपूर्णच्या सामान्य संरचनेच्या रूपात स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न करू शकतो.

कामगिरी निकष

कामगिरी निकष. पॅरामीटर्स, मॉडेल व्हेरिएबल्स.सिस्टम वर्णनामध्ये सिस्टमच्या प्रभावीतेचे निकष आणि मूल्यमापन केले जाणारे पर्यायी उपाय समाविष्ट करणे आवश्यक आहे. नंतरचे मॉडेल इनपुट किंवा परिस्थिती पॅरामीटर्स म्हणून मानले जाऊ शकतात. सिम्युलेटेड प्रक्रियांचे अल्गोरिदमीकरण करताना, त्याच्या वर्णनात समाविष्ट असलेल्या मॉडेलचे मुख्य व्हेरिएबल्स देखील निर्दिष्ट केले जातात.

प्रत्येक मॉडेल अशा घटकांचे काही संयोजन दर्शवते घटक, चल, मापदंड, कार्यात्मक अवलंबित्व, निर्बंध, वस्तुनिष्ठ कार्ये (निकष).

अंतर्गत घटकघटक भाग समजून घ्या जे योग्यरित्या एकत्र केल्यावर एक प्रणाली तयार करतात. कधीकधी घटक देखील विचारात घेतले जातात घटकप्रणाली किंवा त्याची उपप्रणाली. प्रणालीदिलेले कार्य करण्यासाठी काही नियमित परस्परसंवाद किंवा परस्परावलंबनाद्वारे एकत्रित केलेल्या वस्तूंचा समूह किंवा संग्रह म्हणून परिभाषित. अभ्यासाखालील प्रणालीमध्ये घटक असतात.

पॅरामीटर्ससंशोधक स्वैरपणे निवडू शकतो असे प्रमाण, विपरीत चलमॉडेल जे दिलेल्या फंक्शनच्या प्रकाराद्वारे निर्धारित केलेली मूल्ये घेऊ शकतात. मॉडेलमध्ये आपण दोन प्रकारच्या व्हेरिएबल्समध्ये फरक करू: बाह्य आणि अंतर्जात. एक्सोजेनसव्हेरिएबल्स देखील म्हणतात इनपुट. याचा अर्थ ते प्रणालीच्या बाहेर व्युत्पन्न झाले आहेत किंवा बाह्य कारणांच्या परस्परसंवादाचा परिणाम आहेत. अंतर्जातव्हेरिएबल्स हे व्हेरिएबल्स आहेत जे अंतर्गत कारणांच्या प्रभावामुळे सिस्टममध्ये उद्भवतात. ज्या प्रकरणांमध्ये अंतर्जात व्हेरिएबल्स सिस्टममध्ये उद्भवणारी स्थिती किंवा परिस्थिती दर्शवतात, आम्ही त्यांना कॉल करतो राज्य चल. जेव्हा सिस्टमच्या इनपुट आणि आउटपुटचे वर्णन करणे आवश्यक असते, तेव्हा आम्ही हाताळतो इनपुट आणि आउटपुट व्हेरिएबल्स.

कार्यात्मक अवलंबित्वघटकातील व्हेरिएबल्स आणि पॅरामीटर्सच्या वर्तनाचे वर्णन करा किंवा सिस्टम घटकांमधील संबंध व्यक्त करा. हे संबंध एकतर निर्धारक किंवा स्टोकेस्टिक स्वरूपाचे असतात.

निर्बंधव्हेरिएबल्सची मूल्ये बदलण्यासाठी किंवा त्यांच्या बदलांसाठी परिस्थिती मर्यादित करण्यासाठी स्थापित मर्यादा दर्शवितात. ते एकतर विकासकाद्वारे प्रविष्ट केले जाऊ शकतात किंवा त्याच्या मूळ गुणधर्मांमुळे सिस्टमद्वारे स्थापित केले जाऊ शकतात.

वस्तुनिष्ठ कार्य (निकष कार्य)प्रणालीच्या उद्दिष्टांचे किंवा उद्दिष्टांचे अचूक प्रतिनिधित्व आणि त्यांच्या अंमलबजावणीचे मूल्यांकन करण्यासाठी आवश्यक नियमांचे प्रतिनिधित्व करते. उद्दीष्ट कार्यासाठी अभिव्यक्ती ही उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टांची अस्पष्ट व्याख्या असणे आवश्यक आहे ज्याद्वारे घेतलेले निर्णय मोजले जाणे आवश्यक आहे.

सिम्युलेशन मॉडेलचे औपचारिकीकरण. सिम्युलेशन अभ्यासाच्या तिसर्‍या टप्प्यावर, मॉडेलिंग ऑब्जेक्टला औपचारिक केले जाते. जटिल प्रणालीला औपचारिक करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• औपचारिकरण पद्धतीची निवड;
• प्रणालीचे औपचारिक वर्णन तयार करणे.

मॉडेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, त्याच्या प्रतिनिधित्वाचे तीन स्तर वेगळे केले जाऊ शकतात:

• अनौपचारिक (टप्पा 2) - संकल्पनात्मक मॉडेल;
• औपचारिक (टप्पा 3) - औपचारिक मॉडेल;
• सॉफ्टवेअर (स्टेज 4) - सिम्युलेशन मॉडेल.

मॉडेल केलेल्या प्रणालीच्या तपशीलाच्या प्रमाणात आणि त्याची रचना आणि कार्यप्रक्रियेचे वर्णन करण्याच्या पद्धतींमध्ये प्रत्येक स्तर मागील पातळीपेक्षा भिन्न आहे. त्याच वेळी, अमूर्ततेची पातळी वाढते.

संकल्पनात्मक मॉडेल

संकल्पनात्मक मॉडेलअनौपचारिक भाषेत मॉडेल केलेल्या प्रणालीचे (किंवा समस्या परिस्थिती) पद्धतशीर, अर्थपूर्ण वर्णन आहे. विकसित केलेल्या सिम्युलेशन मॉडेलच्या अनौपचारिक वर्णनामध्ये मॉडेल केलेल्या प्रणालीच्या मुख्य घटकांची व्याख्या, त्यांची वैशिष्ट्ये आणि घटकांमधील परस्परसंवाद त्यांच्या स्वतःच्या भाषेत समाविष्ट आहे. या प्रकरणात, तक्ते, आलेख, आकृत्या इत्यादींचा वापर केला जाऊ शकतो. मॉडेलचे अनौपचारिक वर्णन स्वतः विकसकांसाठी (मॉडेलची पर्याप्तता, त्यात बदल इ. तपासताना) आणि इतर क्षेत्रातील तज्ञांशी परस्पर समंजसपणासाठी आवश्यक आहे.

संकल्पनात्मक मॉडेलमध्ये सिस्टम विश्लेषकांसाठी प्रारंभिक माहिती असते जी सिस्टमला औपचारिक करते आणि यासाठी विशिष्ट पद्धत आणि तंत्रज्ञान वापरते, म्हणजे. अनौपचारिक वर्णनावर आधारित, अधिक कठोर आणि तपशीलवार औपचारिक वर्णन विकसित केले आहे.

मग औपचारिक वर्णन एका प्रोग्राममध्ये रूपांतरित केले जाते - काही पद्धती (प्रोग्रामिंग तंत्रज्ञान) नुसार एक सिम्युलेटर.

सिम्युलेशन प्रयोग करताना अशीच योजना आढळते: सामग्रीचे सूत्रीकरण औपचारिक मॉडेलवर मॅप केले जाते, त्यानंतर निर्देशित संगणकीय प्रयोगाच्या पद्धतीमध्ये आवश्यक बदल आणि जोडणी केली जातात.

औपचारिकीकरण टप्प्याचे मुख्य कार्य- मूलभूत वर्णनात समाविष्ट असलेल्या दुय्यम माहितीपासून मुक्त, जटिल प्रणालीचे औपचारिक वर्णन द्या, मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे अल्गोरिदमिक प्रतिनिधित्व. औपचारिकीकरणाचा उद्देश- तार्किक-गणितीय मॉडेलचे औपचारिक प्रतिनिधित्व मिळवा, उदा. जटिल प्रणालीच्या घटकांच्या वर्तनासाठी अल्गोरिदम आणि मॉडेलिंग अल्गोरिदमच्या स्तरावर घटकांमधील परस्परसंवाद प्रतिबिंबित करतात.

असे होऊ शकते की अर्थपूर्ण वर्णनात उपलब्ध माहिती मॉडेलिंग ऑब्जेक्टला औपचारिक करण्यासाठी पुरेशी नाही. या प्रकरणात, अर्थपूर्ण वर्णन काढण्याच्या टप्प्यावर परत जाणे आवश्यक आहे आणि त्यास डेटासह पूरक करणे आवश्यक आहे, ज्याची आवश्यकता मॉडेलिंग ऑब्जेक्टच्या औपचारिकीकरणादरम्यान शोधली गेली होती. व्यवहारात, असे अनेक रिटर्न असू शकतात. औपचारिकता विशिष्ट मर्यादेत उपयुक्त आहे आणि साध्या मॉडेलसाठी न्याय्य नाही.

औपचारिकीकरण आणि संरचना योजना (संकल्पना) मध्ये लक्षणीय विविधता आहे ज्यांना सिम्युलेशन मॉडेलिंगमध्ये अनुप्रयोग सापडला आहे. औपचारिकीकरण योजना वेगवेगळ्या गणिती सिद्धांतांद्वारे मार्गदर्शन केल्या जातात आणि अभ्यास केल्या जात असलेल्या प्रक्रियांबद्दल वेगवेगळ्या कल्पनांवर आधारित असतात. त्यामुळे त्यांची विविधता आणि योग्य (दिलेल्या मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे वर्णन करण्यासाठी) औपचारिकीकरण योजना निवडण्याची समस्या.

स्वतंत्र मॉडेल्ससाठी, उदाहरणार्थ, प्रक्रिया-देणारं प्रणाली (प्रक्रिया वर्णन), नेटवर्क पॅराडिग्म्स (नेटवर्क पॅराडिग्म्स) वर आधारित सिस्टीम वापरल्या जाऊ शकतात, सततसाठी - सिस्टम डायनॅमिक्स मॉडेल्सचे फ्लो डायग्राम.

औपचारिकीकरणाच्या सराव संकल्पनांमध्ये सर्वात सुप्रसिद्ध आणि व्यापकपणे वापरल्या जाणार्‍या संकल्पना आहेत: एकत्रित प्रणाली आणि ऑटोमेटा; पेट्री नेट आणि त्यांचे विस्तार; सिस्टम डायनॅमिक्स मॉडेल. एका औपचारिकीकरण संकल्पनेच्या चौकटीत, विविध अल्गोरिदमिक मॉडेल लागू केले जाऊ शकतात. नियमानुसार, संरचनेची एक किंवा दुसरी संकल्पना (अल्गोरिदमिक मॉडेल्सचे प्रतिनिधित्व करण्याची योजना) किंवा तांत्रिक स्तरावर औपचारिकता मॉडेलिंग सिस्टम, मॉडेलिंग भाषेमध्ये निश्चित केली जाते. स्ट्रक्चरिंगची संकल्पना सर्व सिम्युलेशन सिस्टम्सवर आधारित आहे आणि प्रोग्रामिंग तंत्रज्ञानाच्या विशेष विकसित तंत्रांद्वारे समर्थित आहे. हे मॉडेलचे बांधकाम आणि प्रोग्रामिंग सुलभ करते. उदाहरणार्थ, GPSS मॉडेलिंग भाषेमध्ये स्ट्रक्चरिंगची एक ब्लॉक संकल्पना आहे; मॉडेल केलेल्या प्रक्रियेची रचना सेवा उपकरणे, रांग आणि रांग प्रणालीच्या इतर घटकांमधून जाणार्‍या व्यवहारांचा प्रवाह म्हणून चित्रित केली आहे.

अनेक आधुनिक मॉडेलिंग सिस्टममध्ये, संरचनेच्या एक किंवा दुसर्या संकल्पनेला समर्थन देणार्या उपकरणांसह, अशी विशेष साधने आहेत जी सिस्टममध्ये औपचारिकतेच्या विशिष्ट संकल्पनेचा वापर सुनिश्चित करतात.

सिम्युलेशन मॉडेल्सचे बांधकाम जटिल प्रणालींची रचना करण्यासाठी आणि त्यांच्या गतिशीलतेचे वर्णन करण्यासाठी आधुनिक पद्धतींवर आधारित आहे. जटिल प्रणालींचे विश्लेषण करण्यासाठी खालील मॉडेल्स आणि पद्धती मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात:

• तुकड्यानुसार रेखीय युनिट्सचे नेटवर्क स्वतंत्र आणि सतत वेगळ्या प्रणालींचे मॉडेलिंग;
• पेट्री नेट (इव्हेंट नेट, ई-नेट, कॉम्बी नेट आणि इतर विस्तार), समांतर प्रक्रियांसह कार्यकारण संबंध आणि मॉडेलिंग सिस्टमच्या संरचनेत वापरले जातात, स्वतंत्र आणि स्वतंत्र-सतत प्रणालींच्या गतिशीलतेचे स्तरीकरण आणि अल्गोरिदमीकरणासाठी सेवा देतात;
• प्रवाह रेखाचित्रे आणि सिस्टीम डायनॅमिक्सचे मर्यादित-अंतर समीकरण, जे सतत प्रणालींचे मॉडेल आहेत.

सिम्युलेशन मॉडेल प्रोग्रामिंग

सिम्युलेशन मॉडेल प्रोग्रामिंग. जटिल प्रणाली मॉडेलचे वैचारिक किंवा औपचारिक वर्णन काही प्रोग्रामिंग पद्धतीनुसार आणि भाषा आणि मॉडेलिंग सिस्टम वापरून सिम्युलेटर प्रोग्राममध्ये रूपांतरित केले जाते. एक महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे सिम्युलेशन मॉडेलची अंमलबजावणी करण्यासाठी साधनांची योग्य निवड.

प्रारंभिक डेटाचे संकलन आणि विश्लेषण.हा टप्पा नेहमीच स्वतंत्र म्हणून ओळखला जात नाही, परंतु या टप्प्यावर केलेले कार्य खूप महत्वाचे आहे. सिम्युलेशन मॉडेलचे प्रोग्रामिंग आणि ट्रेसिंग काल्पनिक डेटावर केले जाऊ शकते, तर आगामी प्रायोगिक अभ्यास वास्तविक डेटा प्रवाहावर केला जाणे आवश्यक आहे. प्राप्त सिम्युलेशन परिणामांची अचूकता आणि वास्तविक प्रणालीसाठी मॉडेलची पर्याप्तता यावर अवलंबून असते.

येथे सिम्युलेशन मॉडेल डेव्हलपरला दोन प्रश्न आहेत:

• प्राथमिक माहिती कुठे आणि कशी मिळवायची आणि गोळा करायची;
• वास्तविक प्रणालीबद्दल गोळा केलेल्या डेटावर प्रक्रिया कशी करावी.

प्रारंभिक डेटा मिळविण्यासाठी मूलभूत पद्धतीः

• सिस्टमसाठी विद्यमान दस्तऐवजीकरणातून (अहवाल डेटा, सांख्यिकीय संकलन, उदाहरणार्थ, सामाजिक-आर्थिक प्रणालींसाठी, उत्पादन प्रणालींसाठी आर्थिक आणि तांत्रिक दस्तऐवजीकरण इ.);
• शारीरिक प्रयोग. काहीवेळा, प्रारंभिक माहिती सेट करण्यासाठी, सिम्युलेटेड सिस्टम किंवा त्याच्या प्रोटोटाइपवर पूर्ण-प्रमाणात प्रयोग करणे आवश्यक आहे;
• प्राथमिक, डेटाचे प्राथमिक संश्लेषण. काहीवेळा इनपुट डेटा अस्तित्त्वात नसू शकतो, आणि मॉडेल बनवल्या जाणार्‍या सिस्टीममध्ये भौतिक प्रयोगास प्रतिबंध होतो. या प्रकरणात, प्राथमिक डेटा संश्लेषणाच्या विविध पद्धती प्रस्तावित आहेत. उदाहरणार्थ, माहिती प्रणालीचे मॉडेलिंग करताना, संगणकावर लागू केलेल्या अल्गोरिदमच्या जटिलतेवर आधारित माहितीची आवश्यकता पूर्ण होण्याच्या कालावधीचा अंदाज लावला जातो. या पद्धतींमध्ये समस्येचे सामान्य विश्लेषण, प्रश्नावली, मुलाखती आणि तज्ञ मूल्यांकन पद्धतींचा व्यापक वापर यावर आधारित विविध प्रक्रियांचा समावेश होतो.

दुसरा प्रश्न समस्येशी संबंधित आहे इनपुट डेटा ओळखस्टॉकॅस्टिक सिस्टमसाठी. पूर्वी हे लक्षात आले होते की सिम्युलेशन मॉडेलिंग हे स्टोकास्टिक सिस्टम्सचा अभ्यास करण्यासाठी एक प्रभावी साधन आहे, म्हणजे. प्रणाली ज्यांची गतिशीलता यादृच्छिक घटकांवर अवलंबून असते. स्टोकास्टिक मॉडेलचे इनपुट (आणि आउटपुट) व्हेरिएबल्स हे सहसा यादृच्छिक व्हेरिएबल्स, वेक्टर्स, फंक्शन्स, यादृच्छिक प्रक्रिया असतात. म्हणून, तुलनेने अज्ञात वितरण कायद्यांच्या समीकरणांच्या संश्लेषणाशी आणि विश्लेषण केलेल्या प्रक्रिया आणि त्यांच्या पॅरामीटर्ससाठी संभाव्य वैशिष्ट्ये (गणितीय अपेक्षा, फैलाव, सहसंबंध कार्य इ.) निश्चित करण्याशी संबंधित अतिरिक्त अडचणी उद्भवतात. इनपुट डेटा संकलित आणि विश्लेषित करताना सांख्यिकीय विश्लेषणाची आवश्यकता इनपुट डेटाचे वर्णन करणार्या कार्यात्मक अवलंबित्वांचे प्रकार निश्चित करणे, या अवलंबनांच्या पॅरामीटर्सच्या विशिष्ट मूल्यांचे मूल्यांकन करणे तसेच त्याचे महत्त्व तपासणे या कार्यांशी संबंधित आहे. पॅरामीटर्स यादृच्छिक चलांचे सैद्धांतिक वितरण निवडण्यासाठी, अनुभवजन्य डेटा ज्ञात वितरण कायद्यांशी सुसंगत आहे की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी, प्रायोगिक वितरणाचे मापदंड निर्धारित करणे आणि सांख्यिकीय गृहीतके तपासणे यावर आधारित, गणितीय आकडेवारीच्या सुप्रसिद्ध पद्धती वापरल्या जातात.

सिम्युलेशन मॉडेलच्या गुणधर्मांची चाचणी आणि अभ्यास

सिम्युलेशन मॉडेलच्या गुणधर्मांची चाचणी आणि अभ्यास. संगणकावर सिम्युलेशन मॉडेल लागू केल्यानंतर, मॉडेलच्या विश्वासार्हतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी चाचण्या घेणे आवश्यक आहे. विकसित सिम्युलेशन मॉडेलच्या चाचणी आणि संशोधनाच्या टप्प्यावर, मॉडेलची सर्वसमावेशक चाचणी (चाचणी) - एक नियोजित पुनरावृत्ती प्रक्रिया ज्याचा उद्देश सिम्युलेशन मॉडेल्स आणि डेटाची पडताळणी आणि प्रमाणीकरण प्रक्रियेसाठी समर्थन आहे.

जर, केलेल्या प्रक्रियेच्या परिणामी, मॉडेल अपर्याप्तपणे विश्वासार्ह असल्याचे दिसून आले, तर सिम्युलेशन मॉडेल कॅलिब्रेशन(कॅलिब्रेशन गुणांक मॉडेलिंग अल्गोरिदममध्ये तयार केले आहेत) मॉडेलची पर्याप्तता सुनिश्चित करण्यासाठी. अधिक जटिल प्रकरणांमध्ये, मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टबद्दल अतिरिक्त माहिती मिळविण्यासाठी किंवा सिम्युलेशन मॉडेल परिष्कृत करण्यासाठी सुरुवातीच्या टप्प्यावर असंख्य पुनरावृत्ती शक्य आहेत. मॉडेल घटकांच्या परस्परसंवादात त्रुटींची उपस्थिती संशोधकाला सिम्युलेशन मॉडेल तयार करण्याच्या टप्प्यावर परत आणते. याचे कारण एखाद्या प्रक्रियेचे किंवा घटनेचे सुरुवातीला सरलीकृत मॉडेल असू शकते, ज्यामुळे ऑब्जेक्टसाठी मॉडेलची अपुरीता येते. औपचारिकीकरण पद्धतीची निवड अयशस्वी झाल्यास, नवीन माहिती आणि प्राप्त अनुभव लक्षात घेऊन, संकल्पनात्मक मॉडेल तयार करण्याच्या टप्प्याची पुनरावृत्ती करणे आवश्यक आहे. शेवटी, जेव्हा ऑब्जेक्टबद्दल अपुरी माहिती असते, तेव्हा सिस्टमचे अर्थपूर्ण वर्णन काढण्याच्या टप्प्यावर परत जाणे आणि चाचणी निकाल लक्षात घेऊन ते स्पष्ट करणे आवश्यक आहे.

सिम्युलेशन मॉडेलवर संगणकीय प्रयोग निर्देशित केले. सिम्युलेशन परिणामांचे विश्लेषण आणि निर्णय घेणे. सिम्युलेशन मॉडेलिंगच्या अंतिम टप्प्यावर, सिम्युलेशन प्रयोगाचे धोरणात्मक आणि रणनीतिक नियोजन करणे आवश्यक आहे. सिम्युलेशन मॉडेलवर निर्देशित संगणकीय प्रयोग आयोजित करण्यामध्ये सिम्युलेशन अभ्यासाच्या परिणामांवर प्रक्रिया करण्यासाठी विविध विश्लेषणात्मक पद्धतींची निवड आणि वापर यांचा समावेश होतो. या उद्देशासाठी, संगणकीय प्रयोगाचे नियोजन करण्याच्या पद्धती, प्रतिगमन आणि भिन्नता विश्लेषण आणि ऑप्टिमायझेशन पद्धती वापरल्या जातात. एक प्रयोग आयोजित आणि आयोजित करण्यासाठी विश्लेषणात्मक पद्धतींचा योग्य वापर आवश्यक आहे. प्राप्त परिणामांवर आधारित, अभ्यासाने प्रारंभिक टप्प्यात ओळखल्या गेलेल्या समस्या आणि कार्यांवर निर्णय घेण्यासाठी पुरेसे निष्कर्ष काढण्याची परवानगी दिली पाहिजे.

मॉडेलिंगचा प्रत्येक टप्पा मॉडेलिंगच्या कार्य आणि लक्ष्यांद्वारे निर्धारित केला जातो. सर्वसाधारणपणे, मॉडेल तयार करण्याची आणि अभ्यास करण्याची प्रक्रिया आकृती वापरून दर्शविली जाऊ शकते:

स्टेज I. समस्येचे सूत्रीकरण

तीन टप्प्यांचा समावेश आहे:

कार्याचे वर्णन

कार्य सामान्य भाषेत वर्णन केले आहे.

फॉर्म्युलेशनच्या स्वरूपानुसार समस्यांचा संपूर्ण संच 2 मुख्य गटांमध्ये विभागला जाऊ शकतो:

1. पहिल्या गटात अशी कार्ये आहेत ज्यात एखाद्या वस्तूच्या प्रभावाखाली वस्तूची वैशिष्ट्ये कशी बदलतील याचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे, म्हणजे. तुम्हाला "काय होईल?..." या प्रश्नाचे उत्तर मिळणे आवश्यक आहे.

   उदाहरणार्थ, रेफ्रिजरेटरवर चुंबकीय कार्ड ठेवल्यास काय होते? विद्यापीठात प्रवेशासाठी आवश्यकता वाढल्यास काय होईल? तुम्ही युटिलिटी बिले झपाट्याने वाढवल्यास काय होईल? आणि असेच.

   दुस-या गटामध्ये कार्ये आहेत ज्यात ऑब्जेक्टसह काय करणे आवश्यक आहे हे निर्धारित करणे आवश्यक आहे जेणेकरून त्याचे पॅरामीटर्स विशिष्ट निर्दिष्ट स्थिती पूर्ण करतील, म्हणजे. आपल्याला "ते कसे करावे ..." या प्रश्नाचे उत्तर मिळणे आवश्यक आहे.

   उदाहरणार्थ, गणिताच्या धड्याची रचना कशी करावी जेणेकरून मुलांना साहित्य समजेल? फ्लाइट सुरक्षित आणि अधिक किफायतशीर बनवण्यासाठी मी कोणता विमान उड्डाण मोड निवडला पाहिजे? बांधकाम कामाचे वेळापत्रक कसे करावे जेणेकरून ते शक्य तितक्या लवकर पूर्ण होईल?

सिम्युलेशनचा उद्देश निश्चित करणे

या टप्प्यावर, ऑब्जेक्टच्या अनेक वैशिष्ट्यांपैकी (पॅरामीटर्स) सर्वात लक्षणीय ओळखले जातात. भिन्न मॉडेलिंग हेतूंसाठी समान ऑब्जेक्टमध्ये भिन्न आवश्यक गुणधर्म असतील.

उदाहरणार्थ, मॉडेल जहाज स्पर्धांमध्ये सहभागी होण्यासाठी नौकाचे मॉडेल तयार करताना, त्याची नॅव्हिगॅबिलिटी वैशिष्ट्ये आवश्यक असतील. मॉडेल तयार करण्याचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी, "ते कसे करावे ...?" या प्रश्नाचे उत्तर शोधले जाईल.

त्यावर प्रवास करण्यासाठी नौकेचे मॉडेल तयार करताना, दीर्घकालीन समुद्रपर्यटन, नॅव्हिगेबल वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, त्याची अंतर्गत रचना महत्त्वपूर्ण असेल: डेकची संख्या, केबिनची सोय, इतर सुविधांची उपस्थिती इ.

वादळी परिस्थितीत त्याच्या डिझाइनची विश्वासार्हता तपासण्यासाठी नौकाचे संगणक सिम्युलेशन मॉडेल तयार करताना, इनपुट पॅरामीटर्सची मूल्ये बदलतात तेव्हा यॉट मॉडेल मॉनिटर स्क्रीनवर प्रतिमा आणि गणना केलेल्या पॅरामीटर्समधील बदल दर्शवेल. "काय होईल तर...?" ही समस्या सोडवली जाईल.

मॉडेलिंगचा उद्देश आपल्याला प्रारंभिक डेटा कोणता डेटा असेल, परिणामी काय साध्य करणे आवश्यक आहे आणि ऑब्जेक्टचे कोणते गुणधर्म दुर्लक्षित केले जाऊ शकतात हे स्थापित करण्याची परवानगी देते.

अशा प्रकारे, समस्येचे मौखिक मॉडेल तयार केले जाते.

ऑब्जेक्ट विश्लेषण

हे मॉडेल बनवलेल्या ऑब्जेक्टची आणि त्याच्या मुख्य गुणधर्मांची स्पष्ट ओळख दर्शवते.

स्टेज II. कार्याचे औपचारिकीकरण

औपचारिक मॉडेलच्या निर्मितीशी संबंधित, म्हणजे. मॉडेल, जे काही औपचारिक भाषेत लिहिलेले आहे. उदाहरणार्थ, प्रजनन दर, जे टेबल किंवा चार्टच्या स्वरूपात सादर केले जातात, हे एक औपचारिक मॉडेल आहेत.

मॉडेलिंग ऑब्जेक्टचे आवश्यक गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये एका विशिष्ट स्वरूपात आणणे म्हणून औपचारिकीकरण समजले जाते.

औपचारिक मॉडेल हे एक मॉडेल आहे जे औपचारिकतेच्या परिणामी प्राप्त होते.

टीप १

संगणक वापरून समस्या सोडवण्यासाठी सर्वात योग्य भाषा ही गणितीय आहे. औपचारिक मॉडेल विविध सूत्रांचा वापर करून प्रारंभिक डेटा आणि अंतिम परिणामांमधील कनेक्शन कॅप्चर करते, तसेच पॅरामीटर्सच्या परवानगीयोग्य मूल्यांवर निर्बंध लादते.

स्टेज III. संगणक मॉडेलचा विकास

हे मॉडेलिंग टूल (सॉफ्टवेअर वातावरण) निवडण्यापासून सुरू होते ज्यासह मॉडेल तयार करणे आणि त्याचा अभ्यास करणे.

संगणक मॉडेल तयार करण्यासाठी अल्गोरिदम आणि त्याच्या सादरीकरणाचे स्वरूप सॉफ्टवेअर वातावरणाच्या निवडीवर अवलंबून असते.

उदाहरणार्थ, प्रोग्रामिंग वातावरणात, प्रतिनिधित्वाचे स्वरूप हा एक प्रोग्राम आहे जो योग्य भाषेत लिहिला जातो. ऍप्लिकेशन वातावरणात (स्प्रेडशीट्स, डीबीएमएस, ग्राफिक संपादक इ.), अल्गोरिदमचे सादरीकरण हा तांत्रिक तंत्रांचा एक क्रम आहे ज्यामुळे समस्या सोडवल्या जातात.

लक्षात घ्या की समान समस्या वेगवेगळ्या सॉफ्टवेअर वातावरणाचा वापर करून सोडवली जाऊ शकते, ज्याची निवड सर्व प्रथम, त्याच्या तांत्रिक आणि भौतिक क्षमतांवर अवलंबून असते.

स्टेज IV. संगणक प्रयोग

2 टप्प्यांचा समावेश आहे:

मॉडेल चाचणी - मॉडेलच्या बांधकामाची शुद्धता तपासणे.

या टप्प्यावर, मॉडेल तयार करण्यासाठी विकसित अल्गोरिदम आणि परिणामी मॉडेलची ऑब्जेक्ट आणि मॉडेलिंगच्या उद्देशाची पर्याप्तता तपासली जाते.

टीप 2

मॉडेल बांधकाम अल्गोरिदमची शुद्धता तपासण्यासाठी, चाचणी डेटा वापरला जातो ज्यासाठी अंतिम परिणाम अगोदरच ज्ञात आहे. बर्याचदा, चाचणी डेटा व्यक्तिचलितपणे निर्धारित केला जातो. जर तपासणी दरम्यान परिणाम एकसारखे असतील तर, योग्य अल्गोरिदम विकसित केला गेला आहे, आणि नसल्यास, त्यांच्या विसंगतीचे कारण शोधून काढून टाकणे आवश्यक आहे.

चाचणी लक्ष्यित आणि पद्धतशीर केली पाहिजे, तर चाचणी डेटाची जटिलता हळूहळू वाढविली पाहिजे. मॉडेलच्या बांधकामाची शुद्धता निश्चित करण्यासाठी, जे मूळचे गुणधर्म प्रतिबिंबित करते जे मॉडेलिंगच्या उद्देशासाठी आवश्यक आहे, म्हणजे. त्याची पर्याप्तता, चाचणी डेटा निवडणे आवश्यक आहे जे वास्तविक परिस्थिती प्रतिबिंबित करेल.

मॉडेल संशोधन

यशस्वी चाचणीनंतर आणि ज्या मॉडेलचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे ते तयार केले गेले आहे असा आत्मविश्वास मिळाल्यानंतरच तुम्ही मॉडेलचा अभ्यास करण्यास पुढे जाऊ शकता.

व्ही स्टेज. परिणामांचे विश्लेषण

हे मॉडेलिंग प्रक्रियेसाठी मूलभूत आहे. अभ्यास सुरू ठेवण्याचा किंवा पूर्ण करण्याचा निर्णय या विशिष्ट टप्प्याच्या परिणामांवर आधारित घेतला जातो.

जर परिणाम कार्याच्या उद्दिष्टांशी जुळत नाहीत, तर ते निष्कर्ष काढतात की मागील टप्प्यावर चुका झाल्या होत्या. मग मॉडेल दुरुस्त करणे आवश्यक आहे, म्हणजे. मागील चरणांपैकी एकावर परत या. संगणक प्रयोगाचे परिणाम मॉडेलिंग उद्दिष्टे पूर्ण होईपर्यंत प्रक्रियेची पुनरावृत्ती करणे आवश्यक आहे.

मागील विषयांमध्ये, आम्ही मॉडेल काय आहे हे तयार केले आणि एक नवीन संकल्पना परिभाषित केली - मॉडेलिंगहे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे की मॉडेलिंग ही मानवी क्रियाकलापांपैकी एक आहे. मॉडेलिंग नेहमीच कोणत्याही व्यवसायाच्या आधी किंवा दुसर्‍या स्वरूपात असते.

तांदूळ. 4. प्रोटोटाइप पासून निर्णय घेण्यापर्यंत.

अंजीर मध्ये दर्शविलेले आकृती. 4 दर्शविते की मॉडेलिंग ऑब्जेक्टच्या अभ्यासात मध्यवर्ती स्थान व्यापते. हे आपल्याला माहितीपूर्ण निर्णय घेण्यास अनुमती देते: परिचित वस्तू कशा सुधारायच्या, नवीन तयार करणे आवश्यक आहे का, व्यवस्थापन प्रक्रिया कशा बदलायच्या आणि शेवटी, आपल्या सभोवतालचे जग अधिक चांगले कसे बदलायचे.

येथे प्रारंभ बिंदू एक प्रोटोटाइप आहे (चित्र 2.4). हे विद्यमान किंवा डिझाइन केलेले ऑब्जेक्ट किंवा प्रक्रिया असू शकते.

मॉडेलिंगचा अंतिम टप्पा म्हणजे निर्णय घेणे. अनेक परिस्थितींमध्ये आपल्याला एक ना एक निर्णय घ्यावा लागतो. मॉडेलिंगमध्ये, याचा अर्थ असा आहे की आम्ही एकतर नवीन ऑब्जेक्ट तयार करतो, ज्याचा आम्ही अभ्यास केला आहे, किंवा विद्यमान एक सुधारित करतो किंवा त्याबद्दल अतिरिक्त माहिती मिळवतो.

मॉडेलिंग ही एक सर्जनशील प्रक्रिया आहे. त्याला औपचारिक चौकटीत बसवणे फार कठीण आहे. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, त्याच्या सर्वात सामान्य स्वरूपात, ते टप्प्यात सादर केले जाऊ शकते. 5. प्रत्येक वेळी विशिष्ट समस्या सोडवताना, अशा योजनेत काही बदल केले जाऊ शकतात: काही ब्लॉक काढले किंवा सुधारले जातील, काही जोडले जातील. सर्व टप्पे कार्य आणि मॉडेलिंग लक्ष्यांद्वारे निर्धारित केले जातात.

स्टेज I. समस्येचे सूत्रीकरण
कार्याचे वर्णन
मॉडेलिंगचा उद्देश
ऑब्जेक्ट विश्लेषण
स्टेज II. मॉडेल विकास
माहिती मॉडेल
आयकॉनिक मॉडेल
संगणक मॉडेल
स्टेज III. संगणक प्रयोग
सिम्युलेशन योजना
सिम्युलेशन तंत्रज्ञान
स्टेज IV. सिम्युलेशन परिणामांचे विश्लेषण
निकाल लक्ष्यावर आहेत	परिणाम ध्येय पूर्ण करत नाहीत

चला मॉडेलिंगच्या मुख्य टप्प्यांचा अधिक तपशीलवार विचार करूया.

३.२. स्टेज I. समस्येचे सूत्रीकरण

शब्दाच्या सर्वात सामान्य अर्थाने एक कार्य एक विशिष्ट समस्या म्हणून समजले जाते ज्याचे निराकरण करणे आवश्यक आहे. समस्या सेट करण्याच्या टप्प्यावर, तीन मुख्य मुद्दे प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे: समस्येचे वर्णन, मॉडेलिंग लक्ष्यांचे निर्धारण आणि ऑब्जेक्ट किंवा प्रक्रियेचे विश्लेषण.

कार्याचे वर्णन

कार्य (समस्या) सामान्य भाषेत तयार केली गेली आहे आणि वर्णन समजण्यासारखे असावे. येथे मुख्य गोष्ट म्हणजे मॉडेलिंग ऑब्जेक्टची व्याख्या करणे आणि त्याचा परिणाम काय असावा हे समजून घेणे. मॉडेलिंगचा परिणाम आणि शेवटी, निर्णय घेण्याची समस्या कशी समजली यावर अवलंबून असते.

फॉर्म्युलेशनच्या स्वरूपावर आधारित, सर्व समस्या दोन मुख्य गटांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात.

पहिल्या गटाला एखादी कार्ये समाविष्ट करू शकतात ज्यामध्ये एखाद्या वस्तूच्या काही प्रभावाखाली त्याची वैशिष्ट्ये कशी बदलतील याचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे. समस्येचे हे सूत्र सहसा "काय होईल?" असे म्हटले जाते. उदाहरणार्थ, कारचा वेग 6 सेकंदांनंतर कसा बदलेल जर ती 3 m/s च्या प्रारंभिक गतीने आणि 0.5 m/s 2 च्या प्रवेगने सरळ आणि एकसमान प्रवेग असेल तर

कधीकधी कार्ये थोडी अधिक विस्तृतपणे तयार केली जातात. एखाद्या विशिष्ट पायरीसह दिलेल्या श्रेणीतील ऑब्जेक्टची वैशिष्ट्ये बदलल्यास काय होते? अशा अभ्यासामुळे प्रारंभिक डेटावर ऑब्जेक्टच्या पॅरामीटर्सचे अवलंबित्व शोधण्यात मदत होते. उदाहरणार्थ, माहिती स्फोट मॉडेल:

“एका माणसाने UFO पाहिला आणि पुढच्या 15 मिनिटांत त्याच्या तीन मित्रांना याबद्दल सांगितले. त्यांनी, आणखी 15 मिनिटांनंतर, त्यांच्या प्रत्येक ओळखीच्या आणखी तीन लोकांना बातमीची माहिती दिली, इत्यादी. 15, 30, इत्यादी मिनिटांनंतर सूचित केलेल्या लोकांची संख्या किती असेल यावर लक्ष ठेवा."

दुसरा गट प्रॉब्लेममध्ये खालील सामान्यीकृत फॉर्म्युलेशन आहे: ऑब्जेक्टवर कोणता प्रभाव पडणे आवश्यक आहे जेणेकरुन त्याचे पॅरामीटर काही दिलेल्या अटी पूर्ण करतील? समस्येच्या या फॉर्म्युलेशनला सहसा "ते कसे करावे ..." असे म्हणतात. उदाहरणार्थ, हेलियम वायूने ​​भरलेला फुगा 100 किलोच्या भाराने उठू शकेल अशा आकारमानाचा असावा?

मॉडेलिंग समस्यांची सर्वात मोठी संख्या, एक नियम म्हणून, जटिल आहेत. उदाहरणार्थ, द्रावणाची एकाग्रता बदलण्याची समस्या: “5 भागांच्या व्हॉल्यूमसह रासायनिक द्रावणाची प्रारंभिक एकाग्रता 70% असते. दिलेल्या एकाग्रतेचे द्रावण मिळविण्यासाठी पाण्याचे किती भाग जोडणे आवश्यक आहे? प्रथम, पाण्याचा 1 भाग जोडताना एकाग्रतेची गणना केली जाते. नंतर पाण्याचे 2, 8, 4... भाग जोडताना एकाग्रतेचे सारणी तयार केली जाते. परिणामी गणना आपल्याला भिन्न प्रारंभिक डेटासह मॉडेलची द्रुतपणे पुनर्गणना करण्यास अनुमती देते. गणना सारण्यांचा वापर करून, आपण प्रश्नाचे उत्तर देऊ शकता: आवश्यक एकाग्रता प्राप्त करण्यासाठी पाण्याचे किती भाग जोडले पाहिजेत.

मॉडेलिंगचा उद्देश

एखादी व्यक्ती मॉडेल का तयार करते?

एखाद्या विशिष्ट वस्तूची रचना कशी केली जाते हे समजून घेणे, त्याचे मूलभूत गुणधर्म शोधणे, त्याच्या विकासाचे कायदे आणि बाह्य जगाशी परस्परसंवाद स्थापित करणे हे मॉडेल्स शक्य करते, तर या प्रकरणात मॉडेल तयार करण्याचा उद्देश आहेआसपासच्या जगाचे ज्ञान.

मॉडेलिंगचा आणखी एक महत्त्वाचा उद्देश आहे निर्दिष्ट गुणधर्मांसह वस्तूंची निर्मिती. हे लक्ष्य समस्येच्या विधानाद्वारे निर्धारित केले जाते "ते कसे करायचे..."

सारख्या समस्या मॉडेलिंग उद्देश "काय होईल तर..." - ऑब्जेक्टवरील प्रभावाचे परिणाम निश्चित करणे आणि योग्य निर्णय घेणे. सामाजिक आणि इतर समस्या सोडवताना अशा मॉडेलिंगला खूप महत्त्व आहे.

अनेकदा मॉडेलिंगचा उद्देश असतो ऑब्जेक्ट (किंवा प्रक्रिया) व्यवस्थापनाची कार्यक्षमता .

ऑब्जेक्ट विश्लेषण

या टप्प्यावर, समस्येच्या सामान्य फॉर्म्युलेशनपासून प्रारंभ करून, मॉडेल केलेले ऑब्जेक्ट आणि त्याचे मुख्य गुणधर्म स्पष्टपणे ओळखले जातात. खरं तर, या सर्व घटकांना सिम्युलेशनचे इनपुट पॅरामीटर्स म्हटले जाऊ शकते. त्यापैकी बरेच असू शकतात आणि काहींचे परिमाणात्मक संबंधांद्वारे वर्णन केले जाऊ शकत नाही.

बर्‍याचदा, मूळ ऑब्जेक्ट हा लहान घटकांचा संपूर्ण संग्रह असतो जो काही संबंधात असतो. शब्द "विश्लेषण" (ग्रीक "विश्लेषण" मधून) म्हणजे घटक ओळखण्यासाठी एखाद्या वस्तूचे विघटन, विभाजन, ज्याला प्राथमिक वस्तू म्हणतात. परिणाम साध्या वस्तूंचा संग्रह आहे. ते एकतर एकमेकांशी समान संबंधात किंवा परस्पर अधीनतेत असू शकतात. अशा कनेक्शनच्या योजना अंजीर मध्ये सादर केल्या आहेत. 6 आणि 7.

अधिक जटिल संबंध असलेल्या वस्तू आहेत. नियमानुसार, गुंतागुंतीच्या वस्तूंमध्ये वेगवेगळ्या प्रकारच्या संबंधांसह सोप्या वस्तू असू शकतात.

कोणत्याही गंभीर कामाचा आधार (मग तो डिझाईन डेव्हलपमेंट असो किंवा तांत्रिक प्रक्रियेची रचना असो, अल्गोरिदमचा विकास असो किंवा मॉडेलिंग) सिस्टमच्या तत्त्वावर आधारित असावे. – खाली" , म्हणजे, सामान्य समस्यांपासून विशिष्ट तपशीलांपर्यंत. ऑब्जेक्टच्या विश्लेषणाचा परिणाम त्याचे घटक (प्राथमिक वस्तू) ओळखण्याच्या आणि त्यांच्यातील कनेक्शन निर्धारित करण्याच्या प्रक्रियेत दिसून येतो.