Переменные, их классификация и описание в моделировании | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (116) июнь-2 2016 г.

Дата публикации: 14.06.2016

Статья просмотрена: 146 раз

Библиографическое описание:

Хайитова И. И. Переменные, их классификация и описание в моделировании // Молодой ученый. — 2016. — №12. — С. 436-438. — URL https://moluch.ru/archive/116/31336/ (дата обращения: 19.12.2018).



Переменные, входящие в состав модели общего вида, удобно группировать и рассматривать по трем основным признакам:

1) с точки зрения роли, которую они играют по отношению к объекту моделирования;

2) c точки зрения характера и механизмов их изменчивости;

3) с точки зрения их информативности, прежде всего наблюдаемости и возможности измерения.

Основные типы переменные, упорядоченные в соответствии с этими тремя признаками, представлены на схеме (рис.1).

Входные и выходные переменные, как мы уже выяснили выше, характеризуют учитываемые в модели связи среда- объект и объект — среда соответственно. В прямых модельных задачах, когда по данным о входах и внутренних свойствах объекта исследуется его «поведение» в тех или иных условиях и режимах, входные переменные представляют собой главный результат решения задачи. Иногда задача модельного исследования ставится иначе: входные и выходные переменные наперед известны (доступны для измерения и исследования), а определению подлежат неизвестные внутренние свойства, в общем случае- структура и параметры объекта моделирования. Этот класс обратных задач, которые принято характеризовать как задачи идентификации объекта, мы рассмотрим ниже в отдельной главе.

Рис. 1. Основные классы модельных переменных

Помимо входных и выходных на рис.1 выделены в отдельный класс промежуточные переменные (в дальнейшем они будут обозначаться буквой у), которые характеризуют связи между компонентами объекта в тех случаях, когда в модели учитывается сложная внутренняя структура последнего, например в иерархических системах.

Входные переменные разделяются на два существенно различных подкласса рис.2: управляемые, или управления (и), и неуправляемые или возмущения (U).

Значения первых в принципе поддаются целенаправленному изменению, позволяя, таким образом, воздействовать на объект и приближать его состояние к желаемому или оптимальному по некоторому критерию.

Рис. 2. Объект моделирования и среда.

Естественно, что для реализации этой возможности необходим, вообще говоря, лежащий вне объекта специальный орган управления, который формирует управляемые переменные и совместно с объектом, прямыми и обратными связями, а также вспомогательными техническими средствами (датчиками и др.), образует систему управления.

Неуправляемые входные переменные изменяют свои значения состояния объекта. Характеристики возмущающих переменных часто носят стохастический характер и поддаются оцениванию только на вероятностной мере. Поэтому исследование и описание возмущающих переменных в процессе построения модели представляет собой не только ответственную, но часто и достаточно сложною задачу, связанную с необходимостью проведения специальных экспериментов, сбора и статистической обработки больших объемов исходных данных.

Весьма существенно деление возмущающих переменных на наблюдаемые и ненаблюдаемые воздействиям, однако первые могут быть наблюдены, измерены, а, следовательно, и непосредственно скомпенсированы соответствующими изменениями управляющих воздействий (так называемое управление по возмущениям). Вторые, по принципиальным или техническим причинам недоступные для наблюдения и контроля, проявляют себя только через изменения состояний объекта. Компенсация ненаблюдаемых возмущений в принципе возможно только опосредованно, в системах управления с обратными связями.

Характеристики изменчивости модельных переменных достаточно пестры и многообразны. Однако важнейшим признаком, определяющим возможные методы исследования и описания, а также адекватные математические образы и аппарат, является деление переменных на детерминированные и стохастические.

По существу, на этих предложениях, обеспечивающих возможность формализованного статистического описания случайной величины или процесса, зиждется все информационное «качество» стохастических модельных переменных — степень достоверности их усредненных характеристик. В то же время общих методов, которые позволяли бы априорно убедиться в статистической устойчивости и стационарности подлежащего исследованию и описанию реального случайного процесса, не существует.

В некоторых случаях, например в задачах молекулярной и ядерной физики, в ряде задач радиотехники и теории связи, в статистической звездной астрономии, постулировать стационарность удается, исходя из практически достоверных теоретических соображения, основанных главным образом на законе больших чисел.

Литература:

  1. Неуймин Я. Г. Модели в науке и технике. История, теория, практика. — Л.: Наука, 1984. — 189 с.
  2. Эгамов Н. М. О методах моделирования и модельных представлений. Молодой ученый: Ежемесячный научный журнал. — Казань, 2016. — 8 (112). — С.363–365.
Основные термины (генерируются автоматически): переменная, задача, система управления.


Похожие статьи

Динамическое программирование в решении задачи оптимального...

Ограничение 4 налагает дискретность на искомые переменные. Множество сформировано в результате решения задачи оптимизации структуры электромонтажной схемы системы управления модульной компрессорной станцией, выпускаемой ОАО “Курганхиммаш” [3, c. 92].

Алгоритмы оптимизации системы управления запасами...

Модели управления запасами применяются в области организации хранения и пополнения запаса соответствующего товара. Данная задача актуальна в торгово-посреднических компаниях.

Управление подразделениями | Статья в журнале...

Устойчивость управления — это свойства системы управления

Основные термины (генерируются автоматически): управление подразделениями, система управления, управление, подразделение, принцип управления, поставленная задача, подчиненный...

Математическая модель управления обучением и её решение...

В работе [4] показано, что сопряженные переменные могут быть вычислены по формулам

Евтушенко Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль координатной оси.

Методические задачи автоматизации поддержки решений при...

Со всех позиций целесообразней при определенном уровне автоматизации ввести в систему управления человека, который возьмет на себя решение наиболее ответственных задач, требующих творческих усилий...

О непараметрическом алгоритме управления макрообъектом

Особенность этого уровня априорной информации состоит в том, что задачи идентификации и задачи управления здесь могут быть

в системе дуального управления, который начинается с появления первого наблюдения входной и выходной переменных объекта.

Реализация численного алгоритма метода вариаций...

Постановка задачи. Пусть управляемый процесс представлен системой дифференциальных уравнений

где — фазовые переменные, а — переменные управления, . При заданы все начальные значения фазовых переменных

Оптимизация по условиям Куна — Таккера | Статья в журнале...

Если число переменных в задаче не велико, то можно попытаться угадать допустимое базисное решение, положив

3. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Моделирование с позиций управления в технических системах / Региональная архитектура и строительство.

Анализ систем управления содержимым для создания...

Это является актуальной задачей современности. В связи с большим количеством разнообразных систем управления контентом возникает сложность выбора наиболее подходящего программного решения.

Динамическое программирование в решении задачи оптимального...

Ограничение 4 налагает дискретность на искомые переменные. Множество сформировано в результате решения задачи оптимизации структуры электромонтажной схемы системы управления модульной компрессорной станцией, выпускаемой ОАО “Курганхиммаш” [3, c. 92].

Алгоритмы оптимизации системы управления запасами...

Модели управления запасами применяются в области организации хранения и пополнения запаса соответствующего товара. Данная задача актуальна в торгово-посреднических компаниях.

Управление подразделениями | Статья в журнале...

Устойчивость управления — это свойства системы управления

Основные термины (генерируются автоматически): управление подразделениями, система управления, управление, подразделение, принцип управления, поставленная задача, подчиненный...

Математическая модель управления обучением и её решение...

В работе [4] показано, что сопряженные переменные могут быть вычислены по формулам

Евтушенко Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль координатной оси.

Методические задачи автоматизации поддержки решений при...

Со всех позиций целесообразней при определенном уровне автоматизации ввести в систему управления человека, который возьмет на себя решение наиболее ответственных задач, требующих творческих усилий...

О непараметрическом алгоритме управления макрообъектом

Особенность этого уровня априорной информации состоит в том, что задачи идентификации и задачи управления здесь могут быть

в системе дуального управления, который начинается с появления первого наблюдения входной и выходной переменных объекта.

Реализация численного алгоритма метода вариаций...

Постановка задачи. Пусть управляемый процесс представлен системой дифференциальных уравнений

где — фазовые переменные, а — переменные управления, . При заданы все начальные значения фазовых переменных

Оптимизация по условиям Куна — Таккера | Статья в журнале...

Если число переменных в задаче не велико, то можно попытаться угадать допустимое базисное решение, положив

3. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Моделирование с позиций управления в технических системах / Региональная архитектура и строительство.

Анализ систем управления содержимым для создания...

Это является актуальной задачей современности. В связи с большим количеством разнообразных систем управления контентом возникает сложность выбора наиболее подходящего программного решения.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Динамическое программирование в решении задачи оптимального...

Ограничение 4 налагает дискретность на искомые переменные. Множество сформировано в результате решения задачи оптимизации структуры электромонтажной схемы системы управления модульной компрессорной станцией, выпускаемой ОАО “Курганхиммаш” [3, c. 92].

Алгоритмы оптимизации системы управления запасами...

Модели управления запасами применяются в области организации хранения и пополнения запаса соответствующего товара. Данная задача актуальна в торгово-посреднических компаниях.

Управление подразделениями | Статья в журнале...

Устойчивость управления — это свойства системы управления

Основные термины (генерируются автоматически): управление подразделениями, система управления, управление, подразделение, принцип управления, поставленная задача, подчиненный...

Математическая модель управления обучением и её решение...

В работе [4] показано, что сопряженные переменные могут быть вычислены по формулам

Евтушенко Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль координатной оси.

Методические задачи автоматизации поддержки решений при...

Со всех позиций целесообразней при определенном уровне автоматизации ввести в систему управления человека, который возьмет на себя решение наиболее ответственных задач, требующих творческих усилий...

О непараметрическом алгоритме управления макрообъектом

Особенность этого уровня априорной информации состоит в том, что задачи идентификации и задачи управления здесь могут быть

в системе дуального управления, который начинается с появления первого наблюдения входной и выходной переменных объекта.

Реализация численного алгоритма метода вариаций...

Постановка задачи. Пусть управляемый процесс представлен системой дифференциальных уравнений

где — фазовые переменные, а — переменные управления, . При заданы все начальные значения фазовых переменных

Оптимизация по условиям Куна — Таккера | Статья в журнале...

Если число переменных в задаче не велико, то можно попытаться угадать допустимое базисное решение, положив

3. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Моделирование с позиций управления в технических системах / Региональная архитектура и строительство.

Анализ систем управления содержимым для создания...

Это является актуальной задачей современности. В связи с большим количеством разнообразных систем управления контентом возникает сложность выбора наиболее подходящего программного решения.

Динамическое программирование в решении задачи оптимального...

Ограничение 4 налагает дискретность на искомые переменные. Множество сформировано в результате решения задачи оптимизации структуры электромонтажной схемы системы управления модульной компрессорной станцией, выпускаемой ОАО “Курганхиммаш” [3, c. 92].

Алгоритмы оптимизации системы управления запасами...

Модели управления запасами применяются в области организации хранения и пополнения запаса соответствующего товара. Данная задача актуальна в торгово-посреднических компаниях.

Управление подразделениями | Статья в журнале...

Устойчивость управления — это свойства системы управления

Основные термины (генерируются автоматически): управление подразделениями, система управления, управление, подразделение, принцип управления, поставленная задача, подчиненный...

Математическая модель управления обучением и её решение...

В работе [4] показано, что сопряженные переменные могут быть вычислены по формулам

Евтушенко Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль координатной оси.

Методические задачи автоматизации поддержки решений при...

Со всех позиций целесообразней при определенном уровне автоматизации ввести в систему управления человека, который возьмет на себя решение наиболее ответственных задач, требующих творческих усилий...

О непараметрическом алгоритме управления макрообъектом

Особенность этого уровня априорной информации состоит в том, что задачи идентификации и задачи управления здесь могут быть

в системе дуального управления, который начинается с появления первого наблюдения входной и выходной переменных объекта.

Реализация численного алгоритма метода вариаций...

Постановка задачи. Пусть управляемый процесс представлен системой дифференциальных уравнений

где — фазовые переменные, а — переменные управления, . При заданы все начальные значения фазовых переменных

Оптимизация по условиям Куна — Таккера | Статья в журнале...

Если число переменных в задаче не велико, то можно попытаться угадать допустимое базисное решение, положив

3. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Моделирование с позиций управления в технических системах / Региональная архитектура и строительство.

Анализ систем управления содержимым для создания...

Это является актуальной задачей современности. В связи с большим количеством разнообразных систем управления контентом возникает сложность выбора наиболее подходящего программного решения.

Задать вопрос