Моделирующие системы

В статье рассматриваются инструменты анализа текстовых коллекций на основе теоретико-графовых моделей, реализованные в информационной системе «Фольклор». С помощью этих инструментов осуществляется ввод, хранение, редактирование текстов и их теоретико-графовых моделей, визуализация, агрегация и сравнительный анализ полученной информации. Данные методы могут быть использованы для решения вопросов жанровой дифференциации и атрибуции текстов, составления тематических указателей, в задачах реферирования и информационного поиска.

В рамках данной работы разработано программное приложение для решения задач оптимальной параметрической идентификации моделей. Использован алгоритм Левенберга-Марквардта в модификации Флетчера. Разработанное приложение применено для исследования математической модели, описывающей динамику социально-экономической системы на примере США. Ранее аналогичные модели были использованы для анализа социально-экономической системы России и показали свою достаточную адекватность.

Чтобы понять, о каких графических образах-моделях идет речь, необходимо отличить графическую модель от ее изображения. Чтобы применять графические образы-модели в математическом моделировании, достаточно говорить о графическом отображении дифференциальных характеристик моделируемого аналитического выражения. Чтобы решать многомерные задачи, достаточно создать многомерные графические образы-модели.

Расследование дорожно-транспортных преступлений является трудной задачей, поскольку необходимо воссоздать картину произошедшего не только с качественной стороны (построение схематичной модели), но и установить количественные характеристики происшествия. С появлением трёхмерного моделирования решать эту задачу стало удобнее и быстрее.

Предложены математические методы и инструментальные средства, используемые при разработке цифровой пространственной модели территории муниципального образования, охватывающей сферу деятельности служб, обеспечивающих функционирование коммунальных систем: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения со степенью детализации, достаточной для их визуальной идентификации; элементы оборудования коммунальных систем; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели, обеспечивающей реализацию механизма транзакций с использованием топологических взаимоотношений.

Задачу формирования у курсантов комплексного, системного понимания всех происходящих при пожаре динамических процессов не решить без внедрения в процесс обучения научно обоснованных математических моделей пожаров и разработанных на их основе компьютерных обучающих и моделирующих программ. Однако анализ существующих на сегодняшний день имитационных систем и моделей пожаров показывает наличие различных недостатков, значительно ограничивающих их применение (либо из-за большого объёма вычислений, которые не могут быть реализованы в режиме реального времени, либо вследствие принятых упрощений о развитии пожара). В статье описана разработанная компьютерная имитационная модель распространения пожара по площади, которая в комбинации с интегральной математической моделью пожара является основой разработки тренажера – имитатора по тушению пожаров в зданиях произвольной конфигурации. Приведены основные возможности и принципы работы модели. Обозначены направления использования таких имитационных систем для решения задач пожарной безопасности.

Любая моделируемая система может быть описана в терминах небольшого набора абстрактных элементов – объектов. Подобным же образом логические правила, лежащие в основе систем, могут быть сведены к обобщённому набору простых операций. Таким образом, язык моделирования состоит из абстрактных объектов и операций. Специфические элементы и логические правила конкретных систем представляются в терминах абстрактных объектов и операций этого языка. GPSS обеспечивает такой системный язык. Он строится из наборов простых объектов, разделяемых на четыре класса: динамические, аппаратно-ориентированные, статистические и операционные. Динамические объекты, представляющие собой элементы потока обслуживания, называются в GPSS транзактами. Они создаются и уничтожаются так, как это нужно в процессе моделирования. С каждым транзактом может быть связано некоторое число параметров, которые назначаются пользователем для задания характеристик этого транзакта. Аппаратно-ориентированные объекты соответствуют элементам оборудования, которые управляются транзактами. Они включают в себя устройства, накопители и логические переключатели. Устройство может обслуживать одновременно только один транзакт. Оно представляет собой потенциальное «узкое место». Накопитель может обслуживать одновременно несколько транзактов. Логический переключатель является бистабильным индикатором, который, принимая при прохождении одного транзакта состояние «включено» или «выключено», может изменять путь других транзактов. Для того чтобы оценить поведение системы, применяются два типа статистических объектов: очереди и таблицы. Каждой очереди соответствует перечень транзактов, задержанных в какой-либо точке системы, и запись длительности этих задержек. Таблицы могут использоваться для построения распределений выбранных величин. Наконец операционные объекты, называемые блоками, формируют логику системы, давая транзактам указания, куда идти и что делать дальше. Эти блоки в совокупности с другими классами объектов, указанными выше, и составляют средства языка GPSS.