Аккредитованное образовательное частное учреждение высшего образования «Московский финансово-юридический университет МФЮА» (МФЮА)

КАФЕДРА «Общематематические и естественнонаучные дисциплины» (полное наименование кафедры)

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

кандидат технических наук, доцент

(ученая степень, ученое звание)

Архипова Е.М.

(подпись)

(Фамилия И.О.)

«____»_____________

20__г.

(дата)

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Математическое моделирование» (название дисциплины в соответствии с учебным планом)

на тему: «________________Системный подход в моделировании_____________ (название курсовой работы в соответствии с приказом о закреплении тем и назначении руководителей курсовых работ)

Направление подготовки (специальность)

Информационные системы и технологии

(код, наименование направления подготовки (специальности)

Профиль (специализация)

Информационные системы и технологии в бизнесе

(наименование профиля (специализации)

Автор работы

Сигаев А.М.

«__»_______20__ г.

(Фамилия И.О.)

ИНС

(дата)

курс

группа

Руководитель работы

«__»_______20__ г.

(должность)

(подпись)

(дата)

(Фамилия И.О.)

Работа защищена с оценкой

(оценка прописью)

«__»_______20__ г.

(должность)

(подпись)

(дата)

(Фамилия И.О.)

_______________ 20__ (город)

---

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3

1. Основные принципы моделирования систем управления 5

1.1 Принципы системного подхода в моделировании систем управления 5

1.2 Подходы к исследованию систем управления 7

1.3 Стадии разработки моделей 10

2. Общая характеристика проблемы моделирования систем управления 12

2.1 Цели моделирования систем управления 16

3. Классификация видов моделирования систем 18

Заключение 23

Список литературы 24
ВВЕДЕНИЕ

В настоящей курсовой работе по теме «Роль ЭВМ в моделировании процессов природного характера» я попытаюсь объяснить основные методы и принципы моделирования на примере исследования систем управления.

Моделирование (в глубоком смысле) является основным методом иссле­дований во всем спектре знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, применяемым для принятия решений в раз­личных сферах инженерно-технической деятельности. Имеющиеся и проектируемые системы можно глубоко и эффективно изучать с помощью математических моделей (имитационных, аналитических), реализуемых на современных ЭВМ, которые в данной ситуации используются в качестве инструмента лица проводящего эксперимент с моделью системы.

На сегодняшний день, не существует области человеческой деятель­ности, в которой в той или иной степени не применялись бы методы моделирования. В большей степени это относится к сфере управле­ния различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации. Рассмотрим аспекты моделирования из философии, а точнее общеизвестной теории моделирования.

Методологическая суть моделирования. Все то, на что направлена деятельность людей (человека), называется объектом (от лат. objection — предмет). Выработка методики направлена на регламентирование получения и обработки информации об объектах, кото­рые имеются вне нашего сознания и функционируют между собой и внешней средой.

В научных исследованиях важную роль играют предположения (определенные предсказания), формирующиеся на небольшом коли­честве полученных опытных данных, догадок, наблюдений. Быстрая и глубочайшая проверка выдвигаемых теорий может быть выполнена в ходе специально проведенного эксперимента. При структурировании и проверке верности предположений, огромное значение в роли метода суждения имеет аналогия.

В общем и целом, моделирование можно назвать методом опос­редованного познания, при котором исследуемый объект - исходник находится в некотором единообразии с другим объектом-моделью, при этом модель спсобна в том или ином смысле замещать оригинальный объект на некоторых этапах процесса исследования. Шаги изучения, на которых формируется такая замена, а также формы совпадения модели и исходника могут быть различными:

---

1) моделирование, заключающееся в создании некой системы-модели, идентичной определенными элементами подобия с системой-оригиналом, при этом в данном случае отражение одной системы в другую является средством нахождения зависимостей между обоими системами, отображенными в соотношениях схожести, а не итогом непосредственного восприятия получаемой информации.

2) моделирование как обучающий процесс, включающий обработку информации, получаемой из внешней среды, о происходящих там явлениях, в результате чего в сознании появляются объекты, соответствующие исходникам.
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ
Моделирование стартует с определения предмета исследований — системы понятий, отображающей важные для моделирования характеристики объекта. Этот этап является достаточно сложным, что утверждается различной интерпретацией в научной и технической литературе таких фундаментальных понятий, как моделирование, модель, система. Такая неоднозначность не говорит о неверности одних и достоверности других терминов, а показывает зависимость предмета изучений (моделирования) как от рассматриваемого объекта, так и от задач исследователя. Отличительной чертой моделирования сложных систем наблюдается его многофункциональность и разнообразие способов использования; оно становится неотделимой частью всей жизни системы. Выражается это в первую очередь технологичностью моделей, полученных на базе средств вычислительной техники: высокой скоростью получения итогов моделирования и их сравнительно дешевой себестоимостью.

1. 
   Принципы системного подхода в моделировании систем.
   

Сегодня при анализе и синтезе тяжелых (больших) систем получил развитие системный подход, который отличается от индуктивного подхода. Классический рассматри­вает систему, путем движения от частного к общему и изготавливает (конструирует) систему, путем соединяемых ее компонентов, разрабатыва­емых отдельно. В отличие от этого системный подход подразумевает последовательное движение от общего к частному, когда в корне рассмотрения находится цель, при этом исследуемый объект выделяется из окружающей его среды.

---

Объект моделирования. Специалисты по проектированию и применению сложных систем, работают с системами управления различных уровней, имеющими общее свойство стремлением достичь определенной цели. Эту индивидуальность учтем в определениях системы. S это целенаправленное множество! Связанных между собой элементов любой природы. Внешняя среда Е— некое множество находящихся вне системы элементов любой природы, воздействующих на систему или будущих под ее воздействием.

В зависимости от задачи исследования рассматриваются разные соотношения между данным объектом S и внешней средой Е. Значит, в зависимости от уровня, на котором пребывает наблюдатель, объект исследования может наблюдаться по-разному и могут иметься дифферентные взаимодействия этого объекта с окружающей средой.

С развитием науки и техники сам объект постоянно усложняет­ся,
по этому уже сейчас говорят об объекте исследования как о некой сложной системе, которая складывается из различных элементов, взаимосвязанных друг с другом. Именно поэтому, рассматривая системный подход как основу для конструирования больших систем и как базу создания методик их синтеза и анализа, прежде всего нужно обозначить само понятие системного подхода.

Системный подход — это элемент учения об общих законах развития природы и одно из выражений диалектического учения. Возможно привести различные определения системного подхода, но на­иболее точно то, которое позволяет дать оценку познавательной сущности этого подхода при изучении систем методом моделирования. Поэтому очень важны выделение самой системы S и внешней среды Е из существующей действительности и описание ее (системы) исходя из общесистемных позиций.

При системном подходе к моделированию систем нужно прежде всего точно определить цель (задачу) моделирования. Поскольку нереально полностью смоделировать действительно работающую систему (систему- исходник, или систему- оригинал), делается модель (система-модель, или вторая система) под имеющуюся проблему. Таким образом, обращаясь к вопросам моделирования, цель получается из потребных задач моделирования, что позволяет по­дойти к выбору параметра и оценить, те элементы, которые войдут в со­здаваемую модель М. Поэтому нужно иметь критерий подборки отдельных элементов в конструируемую модель.

1.2. Подходы к исследованию систем.

Важнейшим для системного под­хода является определение структуры системы — совокупности связей между элементами системы, отображающих их взаимосвязь. Строение системы может познаваться извне с точки зрения состава индивидуальных подсистем и связей между ними, а также с внутренней стороны, когда подвергаются анализу отдельные свойства, дающие возможность системе достигать заданной цели, т. е. когда изучаются функции системы. В соответствии с этим сформировались несколько подходов к ис­следованию структуры системы с ее свойствами, к которым относятся структурный и функциональный.

---

При применении структурного подхода находятся состав выделенных эле­ментов системы S и соединяющие их связи. Набор элементов и связей между ними дают возможность судить о структуре системы. После­дняя в зависимости от цели изучения может быть описана на различных этапах рассмотрения. Наиболее общее описание струк­туры — это топологическое описание, дающее возможность определить в самых общих понятиях компоненты системы и хорошо структурированное на базе теории графов.

Менее обобщенным является функциональное описание, когда анализируются отдельные функции, т. е. модели поведения систе­мы, и реализуется функциональный подход, оценивающий функции, выполняемые системой, при этом под функцией считается свойство, подводящее к достижению заданной цели. Так как функция от­ображает свойство, а свойство показывает взаимозависимость системы S с внешней средой Е, тогда свойства могут отображаться в виде каких либо неких характеристик элементов S_iV) и подсистем Si систе­мы, либо системы S целиком.

При наличии определенного эталона сравнения можно ввести коли­чественные и качественные свойства (характеристики) систем. Для количест­венной характеристики добавляются числа, показывающие отношения между данной характеристикой и эталоном. С помощью метода экс­пертных оценок выявляются качественные харак­теристики системы.

Проявление функций системы во времени S(t), т. е. функци­онирование системы, подтверждает переход системы из одного состояния в иное, т. е. движение в пространстве состояний Z. При использовании системы S очень важна степень качества ее функционирования, которое определяется показателем эффективности и являющееся показателем критерия оценки эффективности. Существует несколько подходов к выбору критериев оценки эффективности. Система S может оце­ниваться как совокупность отдельных критериев, или некоторым общим интегральным критерием.

Необходимо понимать, что создаваемая модель М с точки зрения системного подхода аналогично является системой, т. е. S'=S'(M), и мо­жет быть рассмотрена по отношению к внешней среде Е. Самые простые по представлению модели, в которых сохраняется прямая идентичность явления. Применяют также модели, в которых нет прямой идентичности, а сохраняются лишь законы и общие правила поведения элементов системы S. Правильное восприятие взаимосвя­зей как внутри самой модели М, так и взаимосвязи ее с внешней средой Е главным образом определяется тем, на каком этапе находится наблюдатель.

---

Смотрите также файлы

• Студентті зіндік жмысы 1 Оушыларды физиологиялы дамуы пніне кіріспе Жоспар.docx

• Практическая работа к теме Доверие к государству Тема занятия Что мы Родиной зовём.docx

• Баылау жмысы.docx

• 9 класс Задания суммативного оценивания за 4 четверть по предмету Русский язык.docx

• Утверждаю начальник 3 псо фпс гпс.doc