Основні терміни та поняття, які використовуються в області імітаційного моделювання

Існує досить багато визначень таких основних понять з області ІМД, як імітаційна модель, компоненти, елементи, параметри моделі, функціональні залежності, обмеження, цільові функції моделювання. Надалі ми будемо користуватися наступними визначеннями.

1. Кожна ІМ включає у себе деяку комбінацію таких складових як елементи, компоненти, змінні, параметри, функціональні залежності, обмеження, цільові функції.

2. Елементом ІМ вважають її структурну одиницю, яка імітує виконання деякої операції над предметом праці реальної системи, яка підлягає дослідженню. Як правило, елементи ІМ адекватні структурним одиницям реальної системи, множина яких визначена у процесі її декомпозиції (проведення структурного аналізу системи). Таким чином, будь-яка СС, яку обрано як об’єкт досліджень, при проведені системного аналізу повинна бути поділена на елементи.

3. Під компонентами ІМ розуміють структурні одиниці вхідних потоків ресурсів (матеріальних, інформаційних, фінансових, тощо), які характерні для роботи даної СС і підлягають дослідженню у процесі моделювання. Конкретне відтворення поняття компоненти є досить специфічним і залежить від: характеру функціонування системи, яка підлягає моделюванню, її конкретного ресурсного потоку, який обраний для дослідження, мети досліджень, яку поставлено перед розробником ІМ, тощо. Наприклад, компонентою для виробничого підприємства може бути обраний певний обсяг сировини, яка слугує для виготовлення продукту виробництва (досліджується потік матеріальних ресурсів), або трудовитрати робітників, які нобхідні для створення цього продукту (дослідження потоку трудових ресурсів). Для обчислювальних центрів як компоненти можуть розглядатися певні фіксовані обсяги інформації, які проходять через його комутаційні мережі, тощо.

3. Параметри моделі – це характеристики певних властивостей об’єкту моделювання (ОМ), які на протязі проведення імітаційного експерименту (ІЕ) змінюються у дуже вузьких границях або взагалі не змінюють своїх значень. Тобто параметрами ІМ можна вважати її детерміновані характеристики.

4. Змінні моделі – це характеристики ОМ, які можуть приймати значення, обумовлені видом деякої функції. Така функція пов’язує ці змінні або зі змінною часу, або з випадковими подіями, які імітуються моделлю. За характером змін значень таких характеристик їх можна поділити на неперервні або дискретні. Ще змінні моделі класифікують на екзогенні й ендогенні. Екзогенні змінні ще називають вхідними. Така назва вказує, що вони породжуються поза системою і є результатом дії зовнішніх впливів. Ендогенними називаються змінні, які виникають в системі в результаті впливу внутрішніх причин. У тих випадках, коли ендогенні змінні характеризують стан чи умови, що мають місце в системі, їх називають змінними стану.

Треба зауважити, що класифікація характеристик системи на параметри або змінні залежить як від природи процесів, які відбуваються у системі, так і від мети досліджень. Зміна мети проведення ІЕ, або дослідження нових властивостей СС може викликати потребу у зміні класифікації однієї і тієї ж її характеристики з параметра на змінну, або навпаки.

5. Функціональні залежності описують або математично, або логічно взаємозв’язок змінних і параметрів як у межах елемента, так і всієї системи. Формалізовані певним чином функціональні залежності виражають співвідношення між характеристиками системи. Ці співвідношення за своєю природою можуть виявитися або детермінованими, або стохастичними. Для ІМ такі співвідношення, як правило, спочатку виражаються логічними зв’язками у структурах алгоритмів (процес побудови ІМ), а потім перетворюються у формалізовані математичні описи ( аналіз результатів моделювання). Зазвичай за допомогою функціональних залежностей встановлюється зв'язок між змінними стану (як функціями) та екзогенними змінними (як аргументами функцій).

6. Обмеження – це обумовлені границі зміни можливих значень характеристик системи. Вони можуть визначатися самою природою функціонування системи або вводитися розробником моделі, виходячи з мети експерименту.

7. Цільова функція (функція критерію) - це обраний показник (показники) якості роботи системи, за допомогою якого визначається ефективність впровадження у процес її функціонування тих або інших методів управління. Цільова функція повинна точно відображати цілі функціонування системи і результативність її роботи у контексті обраної мети дослідження.