Giáo trình mô hình hóa - Chương 2

Phương pháp mô phỏng 2.1 - Khái niệm chung về phương pháp mô phỏng Khi có một mô hình toán học của hệ thống thực người ta có thể tìm các thông tin về hệ thống bằng nhiều cách. Trong trường hợp mô hình tương đối đơn giản, người ta có thể dùng phương pháp giải tích, ngược lại người ta thường dùng phương pháp số. Phương pháp giải tích cho ta lời giải tổng quát còn phương pháp số cho ta lời giải của từng bước tính với những điều kiện xác định, muốn lời giải đạt độ chính xác cao,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình mô hình hóa - Chương 2 14 Gi¸o tr×nh M« h×nh ho¸ Ch−¬ng 2 – Ph−¬ng ph¸p m« pháng 2.1- Kh¸i niÖm chung vÒ ph−¬ng ph¸p m« pháng Khi cã mét m« h×nh to¸n häc cña hÖ thèng thùc ng−êi ta cã thÓ t×m c¸c th«ng tin vÒ hÖ thèng b»ng nhiÒu c¸ch. Trong tr−êng hîp m« h×nh t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n, ng−êi ta cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch, ng−îc l¹i ng−êi ta th−êng dïng ph−¬ng ph¸p sè. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch cho ta lêi gi¶i tæng qu¸t cßn ph−¬ng ph¸p sè cho ta lêi gi¶i cña tõng b−íc tÝnh víi nh÷ng ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh, muèn lêi gi¶i ®¹t ®é chÝnh x¸c cao, sè b−íc tÝnh ph¶i ®−îc t¨ng lªn ®ñ lín. §èi víi c¸c hÖ thèng lín, cã cÊu tróc phøc t¹p, cã quan hÖ t¸c ®éng qua l¹i gi÷a c¸c hÖ con víi trung t©m ®iÒu khiÓn, gi÷a hÖ thèng víi m«i tr−êng xung quanh, cã c¸c yÕu tè ngÉu nhiªn t¸c ®éng,... th× ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch tá ra bÊt lùc. Trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta ph¶i dïng ph−¬ng ph¸p m« pháng. B¶n chÊt cña ph−¬ng ph¸p m« pháng lµ x©y dùng mét m« h×nh sè (numerical model) tøc lµ m« h×nh ®−îc thÓ hiÖn b»ng c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh. Ng−êi ta m« h×nh ho¸ b¶n th©n hÖ thèng S víi c¸c mèi quan hÖ néi t¹i ®ång thêi m« h×nh ho¸ c¶ m«i tr−êng E xung quanh, n¬i hÖ thèng S lµm viÖc, víi c¸c quan hÖ t¸c ®éng qua l¹i gi÷a S vµ E. Khi cã m« h×nh sè ng−êi ta tiÕn hµnh c¸c “thùc nghiÖm” trªn m« h×nh. C¸c “thùc nghiÖm” ®ã ®−îc lÆp ®i lÆp l¹i nhiÒu lÇn vµ kÕt qu¶ ®−îc ®¸nh gi¸ theo x¸c suÊt. KÕt qu¶ cµng chÝnh x¸c nÕu sè lÇn “thùc nghiÖm” cµng lín. Nh− vËy, ph−¬ng ph¸p m« pháng ®ßi hái khèi l−îng tÝnh to¸n rÊt lín, ®iÒu nµy chØ cã thÓ gi¶i quyÕt ®−îc khi øng dông c¸c m¸y tÝnh tèc ®é cao. Nhê cã sù ph¸t triÓn cña m¸y tÝnh mµ ph−¬ng ph¸p m« pháng ngµy cµng ®−îc hoµn thiÖn. 2.2- B¶n chÊt cña ph−¬ng ph¸p m« pháng Ph−¬ng ph¸p m« pháng cã thÓ ®Þnh nghÜa nh− sau: “M« pháng lµ qu¸ tr×nh x©y dùng m« h×nh to¸n häc cña hÖ thèng thùc vµ sau ®ã tiÕn hµnh tÝnh to¸n thùc nghiÖm trªn m« h×nh ®Ó m« t¶, gi¶i thÝch vµ dù ®o¸n hµnh vi cña hÖ thèng thùc”. Theo ®Þnh nghÜa nµy, cã ba ®iÓm c¬ b¶n mµ m« pháng ph¶i ®¹t ®−îc. Thø nhÊt lµ ph¶i cã m« h×nh to¸n häc tèt tøc lµ m« h×nh cã tÝnh ®ång nhÊt cao víi hÖ thùc ®ång thêi m« h×nh ®−îc m« t¶ râ rµng thuËn tiÖn cho ng−êi sö dông. Thø hai lµ m« h×nh cÇn ph¶i cã kh¶ n¨ng lµm thùc nghiÖm trªn m« h×nh tøc lµ cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh ®Ó x¸c ®Þnh c¸c th«ng tin vÒ hÖ thùc. Cuèi cïng lµ kh¶ n¨ng dù ®o¸n hµnh vi cña hÖ thùc tøc lµ cã thÓ m« t¶ sù ph¸t triÓn cña hÖ thùc theo thêi gian. Ph−¬ng ph¸p m« pháng ®−îc ®Ò xuÊt vµo nh÷ng n¨m 80 cña thÕ kû 20, tõ ®ã ®Õn nay ph−¬ng ph¸p m« pháng ®· ®−îc nghiªn cøu, hoµn thiÖn, vµ øng dông thµnh c«ng vµo nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau nh− lÜnh vùc khoa häc kü thuËt, khoa häc x· héi, kinh tÕ, y tÕ,... Sau ®©y tr×nh bµy mét sè lÜnh vùc mµ ph−¬ng ph¸p m« pháng ®· ®−îc øng dông vµ ph¸t huy ®−îc −u thÕ cña m×nh. - Ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng s¶n xuÊt, lËp kÕ ho¹ch s¶n xuÊt. - §¸nh gi¸ phÇn cøng, phÇn mÒm cña hÖ thèng m¸y tÝnh. - Qu¶n lý vµ x¸c dÞnh chÝnh s¸ch dù tr÷ mua s¾m vËt t− cña hÖ thèng kho vËt t−, nguyªn liÖu. Bé m«n Tù ®éng ho¸ http://www.ebook.edu.vn Khoa §iÖn 15 Gi¸o tr×nh M« h×nh ho¸ - Ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ hÖ thèng phßng thñ qu©n sù, x¸c ®Þnh chiÕn l−îc phßng thñ, tÊn c«ng. - Ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng th«ng tin liªn l¹c, ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña m¹ng th«ng tin. - Ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng giao th«ng nh− ®−êng s¾t, ®−êng bé, hµng kh«ng, c¶ng biÓn. - §¸nh gi¸, ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ c¸c c¬ së dÞch vô nh− bÖnh viÖn, b−u ®iÖn, nhµ hµng, siªu thÞ. - Ph©n tÝch hÖ thèng kinh tÕ, tµi chÝnh. Ph−¬ng ph¸p m« pháng ®−îc øng dông vµo c¸c giai ®o¹n kh¸c nhau cña viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ vµ vËn hµnh c¸c hÖ thèng nh− sau: + Ph−¬ng ph¸p m« pháng ®−îc øng dông vµo giai ®o¹n nghiªn cøu, kh¶o s¸t hÖ thèng tr−íc khi tiÕn hµnh thiÕt kÕ nh»m x¸c ®Þnh ®é nh¹y cña hÖ thèng ®èi víi sù thay ®æi cÊu tróc vµ tham sè cña hÖ thèng. + Ph−¬ng ph¸p m« pháng ®−îc øng dông vµo giai ®o¹n thiÕt kÕ hÖ thèng ®Ó ph©n tÝch vµ tæng hîp c¸c ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ hÖ thèng, lùa chän cÊu tróc hÖ thèng tho¶ m·n c¸c chØ tiªu cho tr−íc. + Ph−¬ng ph¸p m« pháng ®−îc øng dông vµo giai ®o¹n vËn hµnh hÖ thèng ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ho¹t ®éng, gi¶i bµi to¸n vËn hµnh tèi −u, chÈn ®o¸n c¸c tr¹ng th¸i ®Æc biÖt cña hÖ thèng. H×nh 2.1 tr×nh bµy qu¸ tr×nh nghiªn cøu HÖ thèng M« h×nh M« h×nh ho¸ b»ng ph−¬ng ph¸p m« pháng vµ quan hÖ gi÷a thùc m« p ...