Этапы моделирования

1. Постановка задачи: описание задачи, цель моделирования, формализация задачи.

2. Разработка модели: информационная модель, компьютерная модель.

3. Компьютерный эксперимент – план эксперимента, проведение исследования.

4. Анализ результатов моделирования.

Содержание каждого этапа:

1. Постановка задачи:
– описание задачи;
– цель моделирования. Примеры: определение последствий некоторых воздействий на изучаемый объект, выбор правильного решения, создание объектов с заданными свойствами и т. п.
– анализ объекта.

2. Разработка модели:
– информационная (выбор наиболее существенной информации о моделируемом объекте) → выбор средства реализации модели (предметная, компьютерная, математическая и т. п.).

3. Компьютерный или натурный эксперимент:
Использование модели на тестах.

4. Анализ результатов моделирования: тест – набор данных, для которых заранее известен результат. Тестирование – процесс проверки правильности модели на совокупности тестов, охватывающих все диапазоны моделируемых параметров.

5. Если результаты соответствуют цели, построение модели закончено и можно использовать модель для прогнозирования реальных результатов, в противном случае – переход на второй или третий этап для уточнения модели.

Информационная модель – совокупность информации, характеризующая изучаемое свойство и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Пример. Расписание движения поездов – таблица, в которой в абстрактной форме отображены существенные для пассажира характеристики маршрутов: пункты отправления и назначения, время отправления и прибытия и т. п.

Сигнал (сообщение) – информационный поток, который в процессе передачи информации поступает к приёмнику.

Данные – это зарегистрированные на материальном носителе сигналы.

Для систематизации данных используют следующие модели:
Иерархическая – представляется ориентированным графом: «деревом», у которого начальная вершина не подчинена никакой другой, а все остальные подчинены только одной, но могут иметь в своём подчинении сколько угодно. Примеры: файловая система компьютера, система доменных имён, почтовых адресов. Другое объяснение: две любые вершины могут быть соединены только одним путём (относительный путь к файлу).

Сетевая – граф, в котором имеются внутренние ссылки между различными вершинами. Для перехода из одной вершины в другую существует много путей. Пример: сеть Интернет – для передачи сообщений между любой парой компьютеров можно установить различные пути.

Реляционная – совокупность связанных между собою таблиц. Каждая строка таблицы содержит информацию об одном экземпляре (сущности) предметной области, каждый столбец – значения одной и той же характеристики (атрибута) для разных сущностей.

Наряду с моделями данных в настоящее время используют модели знаний. В таких моделях запоминаются не только значения атрибутов, характеризующих сущность, но и закономерности, связывающие эти атрибуты. Необходимость в них появляется при моделировании интеллектуальной деятельности человека. Обычно это – плохо формализованные задачи, то есть задачи, для решения которых не удаётся разработать чёткий однозначный алгоритм решения (например, пусть длинную и трудоёмкую, но однозначную последовательность известных формул). При решении таких задач без компьютеров используют экспертные оценки или интуицию. Компьютерные модели таких задач называются интеллектуальными системами. Математические методы, по которым работают интеллектуальные системы, называются методами искусственного интеллекта. В их основе лежат эвристические приёмы. Эвристика – неформализованная процедура, сокращающая количество шагов поиска решения. К ним относятся:

–

/ Вопрос№27

? В основе методов искусственного интеллекта лежат:

#5 эвристические приёмы

Примеры тестовых вопросов.

/ Вопрос№1

? К основным видам представления информационных моделей НЕ ОТНОСЯТСЯ:

#5 экономические

/ Вопрос№2

? Отличительной чертой интеллектуальных систем является:

#5 использование модели знаний для решения задачи из конкретной проблемной области

/ Вопрос№3

? К методам решения плохо формализованных задач НЕЛЬЗЯ отнести:

#5 методы реализации трудоёмких расчётов по известным формулам

/ Вопрос№4

? Для решения задачи нахождения пути в лабиринте используют:

#5 перебор возможных решений с возвратом

/ Вопрос№5

? Для плохо формализованных задач используют методы:

#5 искусственного интеллекта

/ Вопрос№6

? Схемы искусственного интеллекта применяют для решения тех задач, в которых:

#5 имеется неопределённость информации

/ Вопрос№7

? Примером неформализованного описания модели является:

#5 инструкция пилоту самолёта

/ Вопрос№8

? Задача "выразить взаимоотношения между одноклассниками в школе" является:

#5 неструктурированной

/ Вопрос№9

? Модель может быть построена для любого:

#5 объекта, явления или процесса

/ Вопрос№10

? Модель - это совокупность свойств и отношений между её компонентами, отражающая:

#5 существенные стороны изучаемого объекта, явления или процесса

/ Вопрос№11

? Процесс описания объекта на искусственном языке называют ________:

#5 формализацией

/ Вопрос№12

? При решении задач искусственного интеллекта НЕ ИСПОЛЬЗУЮТ методы:

#5 наименьших квадратов

/ Вопрос№13

? модель гравитационного взаимодействия двух тел, записанная в виде формул, это:

#5 формальная математическая модель

/ Вопрос№14

? Моделью Земли для определения законов её движения вокруг Солнца является:

#5 материальная точка

/ Вопрос№15

? Дана таблица моделирования:

Правильный порядок установки соответствия в этой таблице - это:

#5 1C; 2A; 3B; 4D

/ Вопрос№16

? Определение целей моделирования осуществляется на этапе:

#5 постановки задачи

/ Вопрос№17

? К моделированию НЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНО прибегать, когда:

#5 не определены существенные свойства объекта

/ Вопрос№18

? Иерархическая, сетевая, реляционная - это:

#5 модели данных

/ Вопрос№19

? В отношении большой-маленький не находятся:

#5 глубокий-мелкий

/ Вопрос№20

? Дана таблица моделирования:

Правильный порядок установки соответствия в этой таблице - это:

#5 1D; 2A; 3B; 4C

/ Вопрос№21

? Приведены разные виды моделей:

а) модель молекулы в виде кристаллической решётки

б) алгоритм работы станка с числовым программным управлением

в) макет нефтяной вышки

г) электрическая схема радиоприемника

К предметным моделям среди них относятся:

#5 а, в

/ Вопрос№22

? Перечислены этапы моделирования:

а) Синтез математической модели для области, выбор критерия оценки эффективности и точности моделирования

б) Разработка имитационной модели и алгоритма её реализации

в) Анализ моделируемой системы, сбор необходимой информации, выделение проблемной области исследования и постановка задачи

г) Анализ результатов моделирования

д) Оценка адекватности имитационной модели

Правильной последовательностью является:

#5 в, а, б, г, д

/ Вопрос№24

? Среди общепринятых классификаций видов моделей ОТСУТСТВУЕТ их деление на:

#5 логические-сенсорные

/ Вопрос№25

? Результатом процесса формализации является:

#5 математическая модель

/ Вопрос№26

? Эвристика – это неформализованная процедура:

#5 сокращающая количество шагов поиска решения

/ Вопрос№27

? В основе методов искусственного интеллекта лежат:

#5 эвристические приёмы

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------