В математическом моделировании , детерминированные моделирование не содержат случайные величин и нет степени случайности , и в основном состоит из уравнений, например разностных уравнения . Эти симуляции имеют известные входные данные и приводят к уникальному набору выходных данных. Контрастное стохастическое (вероятностное) моделирование , включающее случайные величины.
Детерминированные имитационные модели обычно предназначены для отражения некоего основного механизма или естественного процесса. Они отличаются от статистических моделей (например, линейной регрессии), целью которых является эмпирическая оценка взаимосвязей между переменными.. Детерминированная модель рассматривается как полезное приближение реальности, которое легче построить и интерпретировать, чем стохастическую модель. Однако такие модели могут быть чрезвычайно сложными с большим количеством входов и выходов и поэтому часто необратимы; фиксированный единый набор выходов может быть сгенерирован несколькими наборами входов. Таким образом, надежный учет параметров и неопределенности модели имеет решающее значение, возможно, даже в большей степени, чем для стандартных статистических моделей, однако это область, которой статистики уделяют мало внимания. [1]
Использование моделирования
Детерминированное моделирование в научных исследованиях используется в различных исследованиях в области народонаселения, развития климата и загрязнения, инженерии, химии и разработки политики. Детерминистскому моделированию уделялось внимание в статистической литературе в рамках общей темы компьютерных экспериментов. Компьютерные эксперименты моделируют сложную систему, требующую ряда входных данных. Использование стохастической системы намного дешевле, но при этом неточно и упрощает. [2]
Перевод модели
Необходимо перевести модели в компьютерно-распознаваемые форматы. Разработчик модели должен решить, следует ли программировать модель на языке моделирования, таком как GPSS / H, или использовать специальное программное обеспечение для моделирования:
Арена - симулятор дискретных событий имеет также академическую версию
CSIM - CSIM - это многократно используемая среда дискретного моделирования общего назначения для моделирования сложных систем взаимодействующих элементов. Он содержит инструменты иерархической блок-схемы и обширные библиотеки моделей, охватывающие несколько областей. CSIM можно использовать для моделирования: агентных систем, логистики, беспроводных сетей, компьютерных сетей ... [3]
Dynare - когда структура детерминирована, может использоваться для моделей с предположением идеального предвидения. Цель моделирования - описать реакцию в ожидании, а затем в реакции на шок, пока система не вернется к старому или новому состоянию равновесия. [4]
Janus - Janus - это интерактивная военная игра-симулятор, отображающая реалистичные события во время многостороннего боя. Он использует оцифрованный рельеф, создавая прямую видимость и движение, изображая контурные линии, дороги, реки, растительность и городские районы. Он может быть объединен в сеть с другими системами, чтобы имитировать многостороннюю военную игру. [5]
Modsaf (Modular Semi-Automated Forces) - это набор программных модулей и приложений, используемых для создания приложений Advanced Distributed Simulation (ADS) и Computer Generated Forces (CGF). Модули и приложения ModSAF позволяют одному оператору создавать и контролировать большое количество объектов, которые используются для реалистичного обучения, тестирования и оценки на виртуальном поле боя. ModSAF содержит объекты, которые достаточно реалистичны, в результате чего пользователь не знает, что отображаемые транспортные средства управляются компьютерами, а не людьми. Эти объекты, которые включают наземные и воздушные транспортные средства, спешенную пехоту (DI), ракеты и динамические конструкции, могут взаимодействовать друг с другом и с пилотируемыми симуляторами отдельных объектов для поддержки обучения, экспериментов по разработке боевых действий и тестирования оценочных исследований. [6]
Taylor Enterprise Dynamics - это объектно-ориентированная программная система, используемая для моделирования, имитации, визуализации и мониторинга действий и систем динамических процессов. Благодаря открытой архитектуре Taylor ED пользователи программного обеспечения могут получить доступ к стандартным библиотекам атомов для построения моделей. Атомы - это умные объекты Тейлора ED и ресурсы для построения моделей. В дополнение к стандартным библиотекам атомов Taylor ED пользователи могут сами создавать новые атомы. [7]
Пример детерминированного моделирования
Оценка производительности компьютеров с высокой степенью одновременной работы. Б. Кумар и Э. С. Дэвидсон. Объектом моделирования является подсистема памяти ЦП IBM 360/91.
Моделирование представлено как практический метод оценки производительности альтернативных конфигураций компьютеров с высокой степенью одновременной работы. Описывается методика построения подробной детерминированной имитационной модели системы. В модели поток управления заменяет потоки инструкций и данных реальной системы. Моделирование модели системы дает статистику использования времени и ресурсов, необходимую для оценки производительности, без необходимости эмуляции системы. В качестве примера описывается реализация имитатора модели подсистемы памяти CPU IBM 360/91. [8]
Сравнение детерминированных и стохастических имитационных моделей для оценки методов адаптивного управления информацией в неблагополучных тактических коммуникационных сетях - д-р Аллан Гибб Г-н Жан-Клод Сен-Жак
Использование детерминированной модели поля боя, основанной на сценарии сценария, обеспечит требуемую воспроизводимость и полный контроль над последовательностью событий. Стохастическая модель поля боя, представленная в приложениях компьютерного моделирования, таких как JANUS и ModSAF, дает результаты, которые можно сделать строго воспроизводимыми, если можно использовать одно и то же начальное число случайных чисел. Однако такая модель не обеспечивает полный контроль человека над композицией сценария и последовательностью событий. Детерминированная модель поля боя дает явные преимущества для исследований на испытательном стенде. [9]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Пул, Дэвид; Адриан Э. Рэфтери (декабрь 2000 г.). «Вывод для детерминированных имитационных моделей: подход байесовского плавления». Журнал Американской статистической ассоциации . 95 (452): 1244–1255. CiteSeerX 10.1.1.142.8834 . DOI : 10.1080 / 01621459.2000.10474324 .
- ^ Кумар, Б. (1978). «Оценка производительности компьютеров с высокой степенью одновременной работы с помощью детерминированного моделирования». Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Введение в среду моделирования CSIM ATL» . Архивировано из оригинала на 2011-07-06 . Проверено 26 января 2012 .
- ^ «Справочное руководство Dynare» . Архивировано из оригинального 11 -го марта 2013 года . Проверено 26 января 2012 года .
- ^ Тарин Чапман; Ванесса Миллс; Моник Кардос; Кристина Стотхард; Дуглас Уильямс. «Использование моделирования Janus Wargame для исследования принятия натуралистических решений: предварительное исследование». Отсутствует или пусто
|url=
( справка ) - ^ «ModSAF (Модульные полуавтоматические войска)» .
- ^ Халлинджер, Роджер. "Тейлор Энтерпрайз Динамикс" (PDF) .
- ^ Кумар, Б. (1978). «Оценка производительности компьютеров с высокой степенью одновременной работы с помощью детерминированного моделирования». Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Гибб, Аллан; Жан-Клод Сен-Жак; Джерард Нурри; Тим Джонсон. «Сравнение детерминированных и стохастических имитационных моделей для оценки методов адаптивного управления информацией в уязвимых тактических коммуникационных сетях». Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь )