第二章仿真模型與建模方法論-文庫吧資料
2024-08-14 13:00本頁面
【正文】 0）表示 Si， Sj有無關(guān)系 S1S2S31 2 31230 1 00 0 10 1 0s s ssss??????????鄰接矩陣 ? 結(jié)構(gòu)模型特性 ? 是一種幾何模型，可用有向連接圖表示 ? 以定性分析為主，用來分析實(shí)體間關(guān)系 ? 可用矩陣形式描述，使定性分析和定量分析相結(jié)合 ? 其描述形式處于數(shù)學(xué)模型形式和邏輯分析形式之間，可處理宏觀 /微觀、定性 /定量的問題 ? 可達(dá)矩陣 A r（各節(jié)點(diǎn)之間經(jīng)過一定長度的通路后可到達(dá)的程度）可由鄰接矩陣 A 計(jì)算而得：A r = (A+I) r， A r = A r1時結(jié)束 結(jié)構(gòu)建模（解釋結(jié)構(gòu)模型法） ? 選擇構(gòu)成系統(tǒng)的要素（實(shí)體） ? 建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣 (需要注意判斷和刪除回路 (不同元素對應(yīng)的矩陣的行、列相同則構(gòu)成回路 )) ? 層次級別的劃分 ? 找出 Si的可達(dá)集（ Si可到達(dá)的元素集合），前因集（可到達(dá) Si的元素集合），并由此判斷最高一級元素（前因集為自身），刪去之，逐步劃分層次 ? 建立結(jié)構(gòu)模型 ? 由層次級別的劃分的結(jié)果，重新排列去除回路后的可達(dá)矩陣 ? 按級別從高到底的順序劃出每一級別中的節(jié)點(diǎn)，相同級別的節(jié)點(diǎn)平行放置 ? 按新的可達(dá)矩陣連接相鄰兩級 ? 跨級的連線若可由已有連線的傳遞性推出，則不畫 ? 補(bǔ)充因構(gòu)成回路而被刪掉的元素及連線 第三節(jié) 仿真模型的確認(rèn) ? 經(jīng)過抽象并作了一些假定的仿真模型能否替代現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)？ ? 仿真模型的確認(rèn) (VVamp。如通過信息流和物質(zhì)流作用于系統(tǒng) ? 輸入段集 Ω：描述某時間間隔內(nèi)系統(tǒng)的輸入模式，是（ X,T）的一個子集 ? 內(nèi)部狀態(tài)集 Q：表示系統(tǒng)的記憶，影響此后的響應(yīng)，是內(nèi)部結(jié)構(gòu)建模的核心 ? 狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù) δ：是一個映射 δ： Q Ω→ Q，表示任意時刻的內(nèi)部狀態(tài)和從該時刻起的輸入段唯一地決定了段終止時的狀態(tài) ? 輸出集 Y：代表界面的一部分，系統(tǒng)通過它作用于環(huán)境 ? 輸出函數(shù) λ：映射 λ： Q→ Y，或者 λ： Q X T→ Y，是多對一的映射 ? 由此，得到系統(tǒng)行為的概念：是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)形式，即在 (X, T) (Y, T)上的關(guān)系 模型的有效性與建模形式化 ? 復(fù)制有效、預(yù)測有效和結(jié)構(gòu)有效分別對應(yīng)行為水平、狀態(tài)結(jié)構(gòu)水平和分解結(jié)構(gòu)水平的系統(tǒng)描述 Rs：輸入 輸出關(guān)系 ? 行為水平 ? 將系統(tǒng)看作黑盒，僅記錄輸入輸出信號 ? 需要時間基，基本描述單位是 “ 軌跡 ” ：從一個時間基的區(qū)間到表示可能的觀測結(jié)果的某個集合上的映射系統(tǒng)的 “ 行為描述 ” 是由輸入輸出軌跡對偶構(gòu)成的集合 黑 盒 { , }SRy??輸 入 ω ( t ) 輸 出 y ( t )? 狀態(tài)結(jié)構(gòu)水平 ? 掌握系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)，總體結(jié)構(gòu)與內(nèi)部工作情況 ? 隨時間的推移，該描述可以使模型自動產(chǎn)生一種行為軌跡 ? 產(chǎn)生軌跡的基礎(chǔ)是 “ 狀態(tài)集 ” 及 “ 狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù) ”（計(jì)算未來狀態(tài)的規(guī)則） 輸 入 ω ( t ) 輸 出 y ( t )S ( t )δ λ分解結(jié)構(gòu)水平 ? 將系統(tǒng)描述為由許多子系統(tǒng)相互連接起來而構(gòu)成的一個整體 ? 每個子系統(tǒng)都給出了一個狀態(tài)結(jié)構(gòu)水平上的描述；并給出各子系統(tǒng)間的耦合描述 S1( t )S3( t )y ( t )S2( t )ω ( t )ω2( t )ω1( t )ω3( t )δ1δ2δ3λ1λ2λ3y1( t )y2( t )y3( t )三、基于計(jì)算機(jī)的建模方法學(xué) ? 經(jīng)典的建模與仿真 ? 面向物理系統(tǒng) ? 按仿真步驟順序進(jìn)行：定義 → 建模 → 仿真 ? 計(jì)算機(jī)的作用主要是使計(jì)算更快速、準(zhǔn)確 ? 缺乏對復(fù)雜系統(tǒng)的研究方法 ? 系統(tǒng)某部分難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型表述 ? 系統(tǒng)內(nèi)部有多個研究對象，且關(guān)系復(fù)雜，需要考慮模型的綜合利用 ? 軟系統(tǒng)特性 ? 復(fù)雜性：內(nèi)部關(guān)系復(fù)雜，系統(tǒng)具有多重性，通常存在病態(tài)結(jié)構(gòu)和定義 ? 不可分性：空間、時間上難以分割，難以定義系統(tǒng)的邊界和分隔物 ? 低可接受性：無合適的測量技術(shù)或代價(jià)太大，難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究
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