Классификация методов моделирования систем
Лекция 10
(2часа)
Методы моделирования систем. класс МФПС
Классификация методов моделирования систем
Применительно к экономическимобъектам любаязадача переходит в класс проблем принятия решений, и формирование модели, т. е. перевод вербального (словесного) описания в формальное, становится важной составнойчастью процесса принятия решения. Причем эту составную часть не всегда можно выделить как отдельный этап, завершив который, можно обращаться с полученной формальной моделью так, как с обычным математическим описанием, строгим и абсолютно справедливым. Большинство реальных экономических ситуаций необходимо отображать классом развивающихсяили самоорганизующихся систем, модели которых должны постоянно развиваться и корректироваться. При этом возможно изменение не только модели, но и методамоделирования, что часто является средством развития представлений ЛПР о моделируемой ситуации.
Иными словами, перевод вербального описания в формальноеосмысление, интерпретация модели и получаемых результатов становятся неотъемлемой частью практически каждого этапа моделирования сложной развивающейся системы. Часто для того, чтобы точнее охарактеризовать такой подход к моделированию процессов принятия решений, говорят о необходимости создания как бы «механизма» моделирования, «механизма» процесса принятия решений.
Для решения проблемы перевода вербального описания в формальное в различных областях знаний стали развиваться специальные приемы и методы. Так, возникли методы типа мозговой атаки, сценариев, экспертных оценок, метод «дерева целей» и т. п.
Развитие математики шло по пути расширения средств постановки и решения трудноформализуемых задач. Наряду с детерминированными, аналитическими методами классической математики возникла теория вероятности и математическая статистика (как средство доказательства адекватности модели на основе представительной выборки и понятия вероятности правомерности использования модели).
Для задач с большей степенью неопределенности инженеры стали привлекать теорию множеств, математическую логику, математическую лингвистику, теорию графов, что во многом стимулировало развитие этих направлений. Иными словами, математика стала постепенно накапливать средства работы с неопределенностью, со смыслом, который классическая математика исключала из объектов своего рассмотрения.
Таким образом, между неформальным, образным мышлением человека и формальными моделями классической математики сложился как бы «спектр» методов, которые помогают получить и уточнить вербальное описание проблемной ситуации, с одной стороны, и интерпретировать формальные модели, связывать их с реальной действительностью, с другой.
Методы возникали и развивались параллельно. Существуют различные модификации сходных методов. Они по-разному объединяются в группы, т. е. предлагаются различные классификации методов. Постоянно возникают новые методы моделирования как бы «на пересечении» уже сложившихся групп.
Первоначально исследователи сложных систем предлагали классификации систем и старались поставить им в соответствие определенные методы моделирования, позволяющие наилучшим образом отобразить особенности того или иного класса. Такой подход к выбору методов моделирования систем подобен подходу прикладной математики. Однако в отличие от последней, в основу которой положены классы прикладных задач, системный анализ может одну и ту же проблемную ситуацию (в зависимости от степени ее неопределенности и по мере познания) отображать разными классами систем и соответственно различными моделями, организуя таким образом как бы процесс постепенной формализации задачи, т. е. «выращивание» ее формальной модели. Подход помогает понять, что неверно выбранный метод моделирования может привести к неверным результатам, к невозможности доказательства адекватности модели, к увеличению числа итераций и затягиванию решения проблемы.
Существует и другая точка зрения. Если последовательно менять методы «спектра» (не обязательно используя все), то можно постепенно, ограничивая полноту описания проблемной ситуации (что неизбежно при формализации), но сохраняя наиболее существенные с точки зрения цели (структуры целей) компоненты и связи между ними, перейти к формальной модели.
Такая идея реализуется, например, при создании программного обеспечения ЭВМ путем последовательного перевода описания задачи с естественного языка на язык высокого уровня (информационно-поисковый язык, язык моделирования, автоматизации проектирования), а с него — на один из языков программирования, подходящий для данной задачи или имеющийся в программном обеспечении ЭВМ, который, в свою очередь, транслируется в коды машинных команд, приводящих в действие аппаратную часть ЭВМ.
В то же время анализ процессов изобретательской деятельности , опыта формирования сложных моделей принятия решений показал, что практика не подчиняется такой логике, т. е. человек поступает иначе: он попеременно выбирает методы из левой и правой частей «спектра» методов.
Поэтому удобно разделить методы моделирования систем на два больших класса: методы формализованного представления систем (МФПС) и методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов (МАИС).
Такое разделение методов находится в соответствии с основной идеей системного анализа, которая состоит в сочетании в моделях и методиках формальныхи неформальных представлений, что помогает в разработке методик, выборе методов постепенной формализации отображения проблемной ситуации.
Классификации МАИС и особенно МФПС могут быть различными. Специалист по системному анализу должен понимать, что любая классификация условна. Она лишь средство, помогающее ориентироваться в огромном числе разнообразных методов и моделей. Поэтому разрабатывать классификацию нужно обязательно, но делать это следует с учетом конкретных условий, особенностей моделируемых систем (процессов принятия решений) и предпочтений ЛПР, которым можно предложить выбрать классификацию. Целесообразно только сохранять разделение методов на две основные группы — МАИС и МФПС.
Следует также оговорить, что реальныемодели часто создаются на основе пересечениявыделенных классов методов.
Например, комбинаторика начала развиваться параллельно в рамках линейной алгебры и теории множеств, а затем оформилась в самостоятельное направление, использующее средства обеих из названных групп методов.
Широко применяющееся в настоящее время в практике управления сложными динамическими объектами ситуационное моделирование базируется на выразительных средствах математической логики, математической лингвистики, теории множеств и графов.
Имитационное динамическое моделирование использует удобный для человека структурный язык, помогающий выражать реальные взаимосвязи, отображающие в системе замкнутые контуры управления, и аналитические представления (линейные конечно-разностные уравнения), позволяющие реализовать формальное исследование получаемых моделей с помощью ЭВМ.
Активно развивается в настоящее время структурно-лингвистическое моделирование, в котором используются структурные представления разного рода и средства математической лингвистики (можно считать, что оно сочетает средства МАИС и МФПС).
Средства активизации интуиции ЛПР (каковыми являются законы диалектики) и математические методы (математическая теория поля) сочетает в себе информационный подход к анализу систем.
Модели и методики, возникающие как результат попеременного использования методов из групп МАИС и МФПС, можно выделить в самостоятельную группу методов постепенной формализации задачи принятия решений.
С учетом изложенного выше в классификации выделен важный для практики моделирования сложных систем подкласс комплексированных методов (их уже накоплено достаточно, чтобы классифицировать, изучать и выбирать с учетом реальных условий применения) и подкласс методов постепенной формализации, который начинает все более активно развиваться.
Специфика системного анализа — усиление внимания к двум последним классам методов (которые обычно после становления начинают развиваться как самостоятельные направления моделирования) и разработка методик и моделей, базирующихся на использовании методов разных классов.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|