Детерміноване моделювання

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

У математичному моделюванні детерміновані моделі не містять випадкових величин і ступеню випадковості, а в основному складаються з рівнянь, наприклад, диференційних. Розрахунки по таким рівнянням вимагають відомі вхідні дані і отримані результати стають наслідком унікального набору вихідних. На противагу стохастичному моделюванню, яке містить в собі випадкові змінні.

Детерміновані моделі, як правило, призначені для заглиблення в певний механізм або природний процес. Вони відрізняються від статистичних моделей (наприклад, лінійної регресії), метою яких є практично оцінити відносини між змінними. Детермінована модель розглядається як корисне наближення до дійсності, яку простіше побудувати і інтерпретувати, ніж стохастичну. Проте, такі моделі можуть бути надзвичайно складними через велику кількість вхідних і вихідних даних, і, отже, часто незворотними; фіксований єдиний набір вихідних даних може бути отриманий за допомогою декількох наборів вхідних. Таким чином, використання надійних параметрів і невизначеності моделі є вирішальним можливо, навіть більшою мірою, ніж для стандартних статистичних моделей, але це та область, яка отримала мало уваги зі статистики.[1]

Використання моделювання[ред. | ред. код]

В основному це детерміновані моделі, використовувані в наукових дослідженнях, які ми можемо знайти в різних дослідженнях: в сфері населення, розвитку клімату, забруднення навколишнього середовища, а й також в інших областях, як інженерія, хімія і ведення політики. Детерміновані моделі отримали увагу в літературі по статистиці під загальною темою комп'ютерних експериментів. Комп'ютерні експерименти моделюють складні системи, що вимагають певної кількості вхідних даних. Використання стохастичної системи набагато дешевше, але також є неточним і спрощеним способом.[2]

Переклад моделей[ред. | ред. код]

Необхідно перевести модель в упізнаваний комп'ютером формат. Людина, що займається моделюванням мусить вирішити, чи програмувати модель на спеціальній мові моделювання, такій як GPSS/H, або використовувати спеціальне програмне забезпечення для моделювання:

Arene - дискретний симулятор подій, також має академічну версію.

CSIM – CSIM є середовищем багаторазового моделювання дискретних подій загального призначення, для моделювання складних систем взаємодіючих елементів. Воно містить ієрархічні інструменти блок - схеми і великі бібліотеки моделей, що охоплюють кілька доменів. CSIM може бути використано для моделювання: агентних систем, логістики, бездротових мереж, комп'ютерних мереж...[3]

Dynare – коли основа є детермінованою, може бути використана для моделей з припущенням ідеального прогнозування. Метою моделювання є описати реакції в очікуванні, тоді у реакції на шок, поки система не повернеться до старого або нового стану рівноваги.[4]

Janus – Janus це гра у інтерактивно імітовану війну, що зображує реалістичні події під час багатогранного бою. Він використовує цифрову форму рельєфу, що впливає на лінію поля зору і руху, зображує контурні лінії, дороги, ріки, рослинні і забудовані місцевості. Він має можливість об'єднуватися в мережі з іншими системами, з метою імітації війни у грі з декількох сторін.[5]

Modsaf  (моделювання напівавтоматичних дій) є набором модулів і додатків програмного забезпечення, які використовуються для створення додатків миттєво розподілених дій (Advanced Distributed Simulation ADS) і автоматичних дій (CGF). Модулі та додатки ModSAF дозволяють одному оператору створювати і контролювати велику кількість осіб, які використовуються для реалістичного навчання, тестування і оцінки на віртуальному полі бою. ModSAF містить об'єкти, які є досить реалістичними в результаті чого користувач не знаючи, що відображені транспортні засоби переміщуються під контролем комп'ютерів, а не групи людей. Ці об'єкти, які включають в себе наземні і повітряні транспортні засоби, скинуту з коней піхоту (DI), ракети і динамічні структури, можуть взаємодіяти один з одним і з пілотованими симуляторами індивідуума для підтримки навчання, експериментів по вдосконаленню бою та випробування оціночних досліджень.[6]

Taylor Enterprise Dynamics  є об'єктно - система програмного забезпечення використовується для моделювання, імітації, візуалізації та моніторингу заходів і технологічних систем динамічного потоку. З відкритою архітектурою Taylor ED, користувачі програмного забезпечення можуть отримати доступ до стандартних бібліотек атомів для побудови моделей. Атоми - розумні об'єкти Taylor ED і будівельний матеріал моделей. На додаток до стандартних бібліотек атомів Taylor ED, користувачі можуть створювати самі нові атоми.[7]

Приклади детермінованих моделей[ред. | ред. код]

Оцінка ефективності узгоджених в роботі комп'ютерів В. Кумар і Е. С. Девідсон. Об'єктом моделювання є підсистема пам'яті процесора IBM 360/91.

Моделювання представлено як практичний метод оцінки ефективності альтернативних конфігурацій узгодження в роботі комп'ютерів. Методика описана для побудови детальної детермінованої моделі системи. У моделі контрольний потік замінює інструкцію, і потоки даних реальної системи. Симуляція моделі системи призводить до синхронізації і використання ресурсів статистики, необхідної для оцінки продуктивності, без необхідності емуляції системи. У дослідженні проблеми, описана реалізація симулятора моделі підсистеми пам’яті процесора IBM 360/91.

Порівняння детермінованого проти моделей стохастичного моделювання для оцінки адаптивних методів управління інформацією по тактичних мережах проблемного зв'язку - доктор Аллан Гібб Мр. Жан-Клод Сен-Жак

Використання детермінованої моделі поля бою на основі прописаного сценарію забезпечить необхідну відтворюваність і повний контроль над послідовністю подій. Стохастична модель бою, як це передбачено в додатках комп'ютерного моделювання, таких як Janus і ModSAF, дає результати, які можуть бути зроблені точно відтворювані, якщо ті ж випадкові числа використані. Однак така модель не забезпечує повний контроль людини над композицією сценаріїв і послідовністю подій. Детермінована модель бою пропонує явні переваги для досліджень.

Зовнішні посилання[ред. | ред. код]

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

  1. Poole, David; Adrian E. Raftery (December 2000). Inference for Deterministic Simulation Models: The Bayesian Melding Approach. Journal of the American Statistical Association. 95: 1244—1255. doi:10.1080/01621459.2000.10474324.
  2. Kumar, B. (1978). Performance evaluation of highly concurrent computers by deterministic simulation.
  3. Introduction to ATL's CSIM Modeling Environment. Архів оригіналу за 6 липня 2011. Процитовано 18 травня 2017.
  4. Dynare reference manual. Архів оригіналу за 11 березня 2013. Процитовано 26 січня 2012.
  5. Taryn Chapman; Vanessa Mills; Monique Kardos; Christina Stothard; Douglas Williams. The Use of the Janus Wargame Simulation to Investigate Naturalistic Decision-Making: A Preliminary Examination.
  6. ModSAF (Modular Semi-Automated Forces). Архів оригіналу за 6 червня 2017. Процитовано 18 травня 2017.
  7. Hullinger, Roger. Taylor Enterprise Dynamics (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2017. Процитовано 18 травня 2017.