|
|
Введение |
|
Моделирование технических систем |
|
|
|
Введение |
|
Моделирование технических систем |
|
|
Страница находится в стадии разработки! >> Приглашаю Стажера-Студента для оформления HTML-страниц! \ Помогу чем могу! | |||||||
| |||||||
Введение в моделирование
Критическое отношение может быть описано как сознательная попытка заставить наши теории и гипотезы страдать вместо нас в борьбе за выживание наиболее приспособленных. Оно дает нам возможность пережить гибель неадекватной гипотезы, в то время как более догматичное отношение уничтожало бы её, уничтожая нас. <Сэр К. Поппер>
В рамкам модели мира, а на меньшее не замахиваемся, состоящей из физико-биологической, социальной и технической подсистем, с возрастанием уровня эмпирически установлено наличие следующих закономерностей.
1. Разнообразие.
2. Обилие или распространенность
3. Сложность
4. Устойчивость
5. Эмергентность – степень несводимости свойств системы к свойствам отдельных элементов
6. Неидентичность
Для сложных систем определяющим стало не вещественно-энергетическое, а структурно-поведенческие качества.
Последние стали основным объектом исследования системологии, соединившей в себе методологии структурализма и бихевиоризма.
Общая теория систем Л. фон Берталанфи
Умозрительность вместо экспериментальности
Эмергентность вместо редукционизма
Целесообразность вместо естественности
Объяснение и предсказание вместо
В системологии, в отличие от физикализма, теория является единственной носительницей и предсказательного и объяснительного элементов.
Системы
Модели
Законы
1 принцип системологии – Формулирование законов
2 принцип – Рекуррентного объяснения
3 принцип – Минимаксного построения моделей
Принцип «Бритва Оккама» – не следует делать посредством большего то, чего можно достичь посредством меньшего.
Кибернетика
– «кибер» - над, «наутис» - моряк
-
то есть «старший моряк»
< Кузин Л.Т. Введение в кибернетику >
Древнегреческий философ Платон использовал термин кибернетика в смысле искусства управления обществом. В 18 веке французский ученый Ампер, составляя классификацию наук, также назвал «кибернетику» наукой об управлении обществом.
Винер, которого иногда называют отцом «кибернетики», в своей книге «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» употребил этот термин в 1948 году в более широком смысле, понимая под кибернетикой науку об управлении в живой и неживой природе, которая основывается на математике и вычислительных машинах.
Особенностью кибернетики как науки является информационный подход к процессам управления. Можно сказать, кибернетика - переработка информации с целью управления.
При становлении кибернетики для определения понятия «информация» интенсивно использовался вероятностный подход Шеннона, заимствованный из теории связи. По Шеннону количество информации передаваемого сообщения не зависит от смыслового содержания сообщения. В трактовке Шеннона, в телеграмме, содержащей одинаковое количество слов, например; «Над Испанией безоблачное небо»[1] и «Хня Ииииии ббббббббб нннн», то есть бессмысленной и содержащей смысл, одно и тоже количество информации.
Задача учета семантического содержания сообщения развивалась в работах Бар-Хиллела, Карнапа, Колмогорова.
Важной особенностью кибернетики является сведение процессов управления каким либо процессом или явлением к информационным моделям-образам, причем одной из задач кибернетики как науки является разработка моделей, общих для объектов различной природы.
<Найдыш. В.М. Концепции современного есстесствознания >
Предмет исследования (НЕЗНАМО-ЧАВО) - открытая большая система, обменивающаяся с окружающей средой энергией, веществом и информацией.
В отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоустранения.
Термин «синергетика» происходит от греческого synergetikos – совместное, согласованное, кооперативное действие. Понятие синергетика как научное направление возникло в 70 годах 20-го века в большой степени под влиянием трудов Г. Хакена, понимавшего под синергетикой объединение самых различных процессов самоорганизации в микроскопических системах благодаря взаимодействию большого числа элементарных подсистем.
Основные свойства самоорганизующихся систем: - открытость, нелинейность, диссипативность.
Открытые системы – это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне веществ, энергии, информации.
Нелинейность. На нелинейные системы не распространяется принцип суперпозиции: возможны ситуации, когда совместные действия причин А и В вызывают эффекты, которые не имеют ничего общего с результатами воздействия А и В по отдельности.
Диссипативность. Открытые неравновесные системы, активно взаимодействующие с внешней средой, могут приобретать особое динамическое состояние – диссипативность, которое можно определить как качественно своеобразное макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне.
Закономерности синергетики. Главная идея синергетики – идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате самоорганизации.
Системный
подход, системное движение, анализ систем,
теория сложных систем,
системология - вот часть терминов и понятий,
в которых приходилось жить
Автору в 70-80 годы прошлого века.
Метод познания путем моделирования - часть так называемого системного подхода, другими словами - разумный подход к исследованию систем в отличие от ...
Первоначально Человек воспринимает зрительную, звуковую и тактильную информацию. Далее в действие вступает образное мышление – человек создает образ объекта, процесса или явления, с которыми ему приходится иметь дело. Что отличает человека от животного - наличие абстрактного мышления. В естесственно-научных областях деятельности - образ абстракции - модель.
Любая теория имеет дело с ограничениями и упрощениями реального мира - некоторой, как говорят, моделью части мира. Удобная трактовка понятия система предложена Сафоновым В.А. [____]
Под системой по Сафонову понимается совокупность моделей структуры, функционирования, цели и ресурсов:
М сист = < М стр + М функ + М рес + М цели >
где: М сист - модель системы в целом
М стр - модель структуры,
М функ - модель поведения, функционирования,
М рес - модель ресурсов,
М цели - модель цели существования системы.
При анализе системы любого вида - технической, общественной, политической - целесообразна иерархия уровней рассмотрения.
Говорят, что наука начинается с классификации. Классификацию моделей проводят по признаку отличия модели от оригинала, по которому все модели разделяют на материальные (физические) и абстрактные – математические.
Материальные физические модели эквивалентны оригиналу по законам функционирования, либо подобны оригиналу. Среди физических моделей обычно рассматривают натурные и квазинатурные модели, масштабные и аналоговые.
|
МОДЕЛИ | ||
|
Материальные |
Абстрактные | |
|
ФИЗИЧЕСКИЕ |
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ | |
|
Вероятностные |
Детерминированные | |
|
Натурные Квазинатурные Масштабные Аналоговые |
Системы массового обслуживания |
Аналитические Численные Имитационные |
Самый простой пример масштабной модели - бумажные прямоугольники, отображающие в масштабе нарисованный на листе план квартиры и предполагаемую к размещению мебель. Такая модель позволяет двигать не тяжелую мебель, а ее бумажные образы. Современный аналог масштабной модели - объемная компьютерная графическая модель, предлагаемая “новым” русским при покупке кухонной мебели в современных салонах-магазинах.
Натурные модели, они же макеты или опытные образцы - один из этапов процесса проектирования любой технической системы. В квазинатурной модели некоторые еще не спроектированные или сложные к натурному моделированию части системы заменяются математическими моделями, что значительно экономит время и деньги.
В основе аналоговых моделей - совпадение законов функционирования оригинала и модели. Классический пример - совпадение законов описания колебания маятника и электрической цепи из катушки индуктивности и резисторов.
Математическая модель представляет собой описание исследуемой системы с помощью абстрактного языка математических соотношений, отражающих процесс функционирования системы.
К средствам абстрактного описания относятся также языки схем, химических формул, карт, диаграмм.
В свою очередь математические модели, по методу исследования, разделяют на аналитические, численные, имитационные.
По характеру отражения процессов - на детерминированные и вероятностные.
Методы моделирования
Согласно (Гуц __) различают следующие виды моделирования.
Концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственных языков.
Физическое моделирование , при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами и объекте-оригинале и в модели выполняются соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений.
Структурно-функциональное моделирование при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диагнрммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования.
Математическое (логико-математическое) моделирование, которое осуществляется средствами математики и логики.
Имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.
Компьютерное (вычислительное) моделирование, которое производится средствами компьютерных технологий - средствами вычислительной техники.
Перечисленные методы не являются взаимоисключающими и могут применяться по отдельности и комплектно.
Для нас же, как изучающих информационные технологии, наибольший интерес представляют информационные модели.
Описательные и информационные модели
Формализация
Основные этапы моделирования
Концептуальная модель
Методы моделирования
Средства моделирования
Приглашаю принять участие в обсуждении темы. Пишите -- Сазанов Владимир Михайлович -- E-mail
|
МОЗГОВЕДЕНИЕ |
Междисциплинарный |
ГОМЕОСТАТИКА |
НейрОК
Интелсофт www.curricula.ru \ Университетские | |
|
Научно-образовательный |
Л.Б. Емельянов-Ярославский
Интеллектуальная квазибиологическая система Индуктивный автомат --> |
Степанов А.М. Основы медицинской гомеостатики. |
Горский Ю.М. Основы гомеостатики. | |
|
Simulation of process of control in cardio-vascular system by means of neuron-like Autonomous Adaptive Control (AAC) system \ Жданов А.А |
В.Г. Редько. |
Теслинов А.Г. Гармония и гомеостаз // Материалы семинара по гомеостатике. - Международный Университет, Москва, 1999. | Некоторые подходы к построению эффективных систем управления фирмами, основанные на гомеостатических принципах. \ Минзов А. С., Добренькова Е.В. | |
|
Г.Т. Артамонов. Анализ производительности ЦВМ методами теории массового обслуживания. М.: «Энергия» - 1972. 176 с. В.И. Арнольд. Теория катастроф. 3 –е изд. Доп. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1990. 128 с. Биофизика: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. - 288 с. Горский Ю.М. Основы гомеостатики. (Гармония и дисгармония живых, природных социальных и искусственных систем) – Иркутск: Изд-во ИГЭА, 1998. – 337 с. Дружинин В.В., Конторов Д.С., Конторов М.Д. Введение в теорию конфликта. - М.: Радио и связь, 1989. - 288 с. С. Лем. Модели и действительность. Компьютерра. 15 февраля 2005 г. с.54-55. Теслинов А.Г. Гармония и гомеостаз. Материалы семинара по гомеостатике. - Международный Университет, Москва, 1999. www.teslinov.ru Минзов А.С., Добренькова Е.В. Некоторые подходы к построению эффективных систем управления фирмами, основанные на гомеостатических принципах. Б. и А. Стругацкие. За миллиард лет до конца света. |
||||
|
ВИРТУАЛЬНАЯ ШКОЛА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ |
© 2002-2005 Сазанов В.М. |
| |
| О проекте | Курсы | Условия | Экстернат | Партнерство | Семинар | Ссылки | Контакты | |||
| Посетителей: | |||
