Четыре типа отношений моделирования – четыре типа моделей в зависимости от природы исходной и моделирующей ее системы.

Имитационная модель (ИМ) − это формальное (то есть выполненное на некотором языке) описание логики функционирования исследуемой системы и взаимодействия ее элементов во времени, учитывающеенаиболее существенные причинно-следственные связи, присущие системе, и обеспечивающее проведение статистических экспериментов.

 

Имитационная модель позволяет разрешить главную проблему современной науки − проблему сложности или, как еще говорят, − «проклятие размерности».

 

Существо процесса имитационного моделирования сводится к следующим основным фазам.

1. Построение математического описания процессов и подпроцессов преобразования информации в системе, состоящего из совокупности аналитических моделей различного характера и используемого формализма.

Такое описание называется общей математической моделью

Системы.

2. Построение набора алгоритмов, обеспечивающих имитацию всех подпроцессов в соответствии с составляющими математической модели и с логикой причинно-следственных связей, имеющей место в реальной системе.

Организованная в единое целое совокупность алгоритмов, ими-

Тирующих процессы, происходящие в системе, называется общим

Моделирующим алгоритмом.

3. Реализация на ЭВМ программы имитации и статистического анализа эффективности системы, ее отладка, тестирование и эксплуатация.

Реализованный на ЭВМ комплекс программ для имитации поведения и исследования свойств системы называется имитационной моделью.

Применение методологии ИМ целесообразно в следующих ситуациях.

1. Не существует законченной постановки задачи на исследование и идет процесс познания объекта моделирования.

2. Характер протекающих в системе процессов достаточно сложен и не позволяет описать эти процессы в аналитической форме.

3. Необходимо наблюдать за поведением системы (или отдельных ее компонентов) с изменением (замедлением или ускорением) скорости протекания процессов.

4. При изучении новых ситуаций в системе или при оценке функционирования ее в новых условиях, о которых мало что известно.

5. В случаях, когда требуется изучить поведение системы в условиях, недоступных для исследователя (космические, геофизические условия и т.п.).

6. При подготовке специалистов и освоении новой техники (многочисленные тренажеры).

Методология ИМ, наряду с несомненными достоинствами, имеет ряд недостатков.

1. Разработка и эксплуатация ИМ требует, как правило, больших затрат времени и сил и обходится дороже, чем аналитические исследования.

2. Имитационная модель значительно менее «объективна», чем аналитическая модель, и, зачастую, не точна, причем исследователь не всегда в состоянии оценить степень этой неточности.

3. Использование ИМ создает обманчивое впечатление достоверности, реальности происходящего, тогда как в разрабатываемом для моделирования продукте всегда присутствуют ошибки, поиск которых достаточно сложен и занимает много времени.

4. Данные ИМ всегда носят частный характер (в пределах задаваемых вариантов исходных данных) и требуют дополнительной обработки и интерпретации с целью получения общих выводов и заключений.

3. Общая схема метода Монте-Карло. Принципы организации модельного времени и квазипараллелизма систем.