8.3. Структура моделирующего алгоритма для оптимизационной модели со случайными факторами

Для имитационного моделирования процесса его математическая модель преобразуется в специальный моделирующий алгоритм.

Структура моделирующего алгоритма для оптимизационной модели со случайными факторами показана на рис. 8.3.1.³

Y цикл по Y

A W(A,X,Y)

X цикл по X

Критерии W^’( A,X )

оптимальности Е_к

Рис.8.3.1. Структура моделирующего алгоритма для оптимизационной модели со случайными факторами

Буквенные обозначения элементов схемы:

Х=( х₁, ...., х_i, ....x_k), i=1, k - задаваемые переменные

Y=( y₁,...., y_i, ....y_m), i=1, m - случайные переменные

A=( a₁, ...., a_i, ....a_l), i=1, l - детерминированные параметры

W=( w₁,..., w_i,....w_n), i=1,n - числовые значения выходных характеристик

Остальные модели представляют собой внешнее математическое обеспечение процесса имитации. Модели входов обеспечивают задание значений входных параметров. Модель детерминированных входов обеспечивает ввод констант, соответствующих определенным факторам модели.

Модели случайных входов имитируют поступление случайных воздействий, вероятность появления которых может быть вычислена.

Результат, полученный при воспроизведении одной реализации имитируемого процесса, не может характеризовать исследуемый процесс в целом. Это объясняется наличием случайных факторов. Поэтому, учитывая закон больших чисел, анализируется большое количество реализаций имитируемого процесса. В результате получаемые оценки приобретают статистическую устойчивость.

Накопление, обработку и анализ полученного множества случайных результатов обеспечивает модель выхода. С ее помощью организуется многократный просчет значений выходных характеристик при постоянных значениях А, Х и различных значениях случайных факторов Y. Модель выхода решает также задачу обработки случайных значений выходных характеристик. В результате обработки эти значения очищаются от влияния случайных факторов и поступают на вход модели обратной связи. Тем самым реализуется сведение стохастической задачи к детерминированной методом « осреднения по результату».

Модель обратной связи позволяет на основе анализа получаемых результатов моделирования изменять значения переменных. Одной из функций модели обратной связи является представление результатов моделирования в виде уравнений.

В имитационном моделировании сочетаются математические методы исследования с интуицией и опытом специалистов-практиков. Для такого сочетания необходимо обеспечить простоту общения специалистов с компьютерами. Это требование привело к использованию в имитационном моделировании специальных программных средств. Такие средства позволяют решать задачи имитационного моделирования даже человеку, не имеющему специальной подготовки по программированию и методам решения задач имитационного моделирования, но знающему свою узкую специальность и способному грамотно сформулировать конечную цель.