Что такое имитационное моделирование

В гл. 9 нами были рассмотрены понятия модели и моделирования. Напомним, что в соответствии с общей классификацией моделей (но способу реализации) имитационные модели являются одним из видов информационных моделей. При этом имитационная модель — особая разновидность информационных моделей, сочетающая элементы аналитических, компьютерных и аналоговых моделей, которая позволяет с помощью последовательности вычислений и графического отображения результатов ее работы воспроизводить (имитировать) процессы функционирования изучаемого объекта при воздействии на него различных (как правило, случайных) факторов. В общем случае иод моделированием понимается процесс построения и исследования модели. Уточним это определение для случая имитационного моделирования.

Имитационное моделирование нельзя отождествлять ни с аналитическим, ни с компьютерным моделированием. Главное отличие — в методологической основе.

В процессе имитационного моделирования исследователь имеет дело с четырьмя основными элементами:

• • исследуемый объект — реальная система или процесс;
• • логико-математическая модель моделируемого объекта;
• • компьютерная модель;
• • вычислительное средство для проведения направленного вычислительного эксперимента.

Исследователь изучает реальную систему, разрабатывает логико-математическую модель реальной системы. Отдельные элементы, процессы в этой модели могут описываться алгебраическими, дифференциальными, интегральными и другими уравнениями или системами таких уравнений. Кроме того, на этапе планирования эксперимента и обработки его результатов могут использоваться аналитические методы. В этом смысле имитационная модель является аналитической, поскольку аппарат имитационного моделирования включает методологию и средства аналитического моделирования на отдельных этапах построения имитационной модели. С другой стороны, на этапе разработки и исследования компьютерной модели имитационное моделирование представляет собой метод исследования, заключающийся в имитации процесса функционирования изучаемого объекта с помощью комплекса программ и с использованием вычислительной техники. Следовательно, имитационное моделирование является компьютерным, так как на этане компьютерной реализации оно использует методологию и средства компьютерного моделирования.

Но построение имитационной модели в целом начинается с представления ее как совокупности взаимодействующих элементов, функционирующих во времени, и установления структурных связей между элементами системы.

Обратите внимание!

Имитационное моделирование нельзя отождествлять ни с аналитическим, ни с компьютерным моделированием, поскольку методологической основой имитационного моделирования является системный анализ.

Таким образом, имитационное моделирование можно рассматривать как экспериментальное исследование реальной или проектируемой системы, но ее имитационной модели, которое сочетает особенности экспериментального подхода со специфическими условиями применения вычислительной техники.

Заметим, что с точки зрения специалиста-ирикладника правомерно трактовать имитационное моделирование как информационную технологию: «…имитационное моделирование контролируемого процесса или управляемого объекта — это высокоуровневая информационная технология, которая обеспечивает два вида действий, выполняемых с помощью компьютера:

• 1) работы по созданию или модификации имитационной модели;
• 2) эксплуатацию имитационной модели и интерпретацию результатов"^[1].

С учетом сказанного определим имитационное моделирование в широком смысле следующим образом.

Определение.

Имитационное моделирование — процесс получения информации о функциональных свойствах изучаемой системы на основе анализа ее структуры и наиболее существенных взаимосвязей элементов с помощью воспроизведения ее поведения.

• [1] Емельянов А. А., Власова Е. А., Дума Р. В. Имитационное моделирование экономическихпроцессов. М.: Финансы и статистика, 2006. С. 6.