Экспериментирование с использованием имитационной модели

 

После завершения этапов разработки и планирования осуществляется процесс экспериментирования на модели с целью получения желаемой информации. На этом этапе начинают выявляться недостатки и просчеты в модели и планировании проведения экспериментов, которые должны постоянно устраняться до тех пор, пока не будут достигнуты первоначально поставленные цели.

При экспериментировании модель выступает как самостоятельный объект исследования. Одну из форм такого исследования составляет проведение модельных экспериментов, при которых целенаправленно изменяются условия функционирования модели и систематизируются данные о ее «поведении». Конечным результатом этого этапа является совокупность знаний о модели в отношении существенных сторон объекта-оригинала, которые отражены в данной модели.

На рис.3.5.1…3.5.3. схематично показаны возможные варианты изменения входных параметров имитационной модели при проведении экспериментов на ней с целью изучения изменения выходных параметров моделируемой системы.

На рис. 3.5.1 показан вариант имитационного эксперимента, при котором изменяются значения только одного входного параметра имитационной модели (ИМ) при фиксированных значениях всех остальных входных параметров. При этом исследуется изменение выходных параметров,…. x 1 w 1 w 2 wn

Рис.3.5.1.

Исследование влияния изменения одного входного параметра на выходные параметры

В варианте имитационного эксперимента, изображенном на рис.3.5.2, исследуется поведение выходных параметров при изменении нескольких или всех входных параметров. Такой вид эксперимента характерен для стратегического планирования, когда выбирается та или иная стратегия изменения входных параметров.

Рис.3.5.2.

Имитация принятой стратегии изменения входных параметров

Если одна или несколько переменных являются случайными (стохастическими) величинами, то при проведении имитационного эксперимента из значения задаются при помощи генератора случайных чисел (ГСЧ). Вариант эксперимента со случайными входными параметрами изображен на рис.3.5.3.

Рис.3.5.3.

Имитационный эксперимент со случайными входными параметрами

Если математическая модель непригодна для применения аналитических или численных методов, то для ее решения применяют метод экспериментальной оптимизации на ЭВМ. При этом методе нет необходимости в преобразовании математической модели в специальную систему уравнений. Как целевая функция, так и система ограничений могут быть заданы в виде алгоритма, позволяющего вычислять их значения в ходе моделирования. На рис.3.5.4 схематично показан вариант имитационного экспериментирования с применением метода экспериментальной оптимизации.

Рис.3.5.4.

Метод экспериментальной оптимизации с использованием имитационной модели

При проведении имитационного эксперимента с использованием имитационной модели определяются значения входных переменных, обеспечивающих оптимальное значение целевой функции: