ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ 5
1.1 Моделирование управляемых процессов 8
1.2 Основные задачи моделирования управляемых процессов 10
1.3 Управляемые процессы как объект моделирования 13
1.4 Основные категории и понятия моделирования 15
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ, ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ 17
2.1 Теория автоматического управления, фундаментальные принципы
управления 19
2.2 Основы моделирования управляемых решений 22
2.3 Принципы системного подхода в моделировании систем 24
2.4 Необходимые условия оптимальности управления, достаточные условия
оптимальности управления и проблема существования оптимального управления
2.5 Условия рационального применения методов оптимизации. Методы
оптимизации управления 28
ГЛАВА 3 ПРИМЕРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЯЕМЫХ ПРОЦЕССОВ 31
3.1 Вводные замечания 31
3.2 Основная модель 31
3.2.1 Модель производственных поставок 35
3.2.2 Модель поставок со скидкой 38
3.3 Модель Леонтьева 41
3.3.1 Продуктивные матрицы 41
3.3.2. Ограничения на ресурсы 47
3.3.3 Прибыльные матрицы 52
3.4 Математическая модель распределения времени между овладением
знаниями и развитием умений 53
3.4.1 Рассмотрение математической модели 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Выбранная мною тема магистерской диссертационной работы, является актуальной и повседневной для изучения. По мере увеличения сложности систем возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше - с выбором наилучшей структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов, определением оптимальных режимов их функционирования, учётом влияния внешней среды и т.д. Поэтому целесообразно использование системного подхода при анализе и синтезе таких систем. Классический системный подход опирается на математическое моделирование с использованием теории подобия, теории научного эксперимента, математической статистики, теории алгоритмов и ряда других фундаментальных классических теорий. В то же время в области проектирования современных информационно-управляющих систем и программного обеспечения ЭВМ при анализе и синтезе сложных систем все большее применение находит так называемый объектно-ориентированный подход.
Цели работы:
1. Изучить аппарат теории математического моделирования, рассмотреть её основные принципы.
2. Изучить свойства математического моделирования управляемых процессов.
3. Исследовать примеры математических моделей управляемых процессов.
Структура и объем работы.
Магистерская диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения. Она изложена на 69 страницах машинописного текста, включающего 14 рисунков, список литературных источников из 29 наименований.
Основное содержание работы.
В введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и формулируется её цель, даётся общий обзор содержания диссертационной работы.
В главе 1 «Моделирование управляемых процессов» изложены основные понятия модели, изучены основные задачи моделирования управляемых процессов. Рассмотрены понятия модели и моделирования,
В главе 2 «Математические модели управления, подход к моделированию. » Изучена теория автоматического управления, рассмотрены фундаментальные принципы управления.
В главе 3 «Примеры математических моделей управляемых процессов» Были рассмотрены математические модели управляемых процессов: «Производственных поставок; Модель Леонтьева; Распределения времени между овладением знаниями и развитием умений».
В заключении формулируются основные результаты, полученные в работе.
Математическое моделирование управляемых процессов достаточно сложный и глубокий процесс, который охватывает обширную область жизнедеятельности людей. Существующие в настоящее время управляемые процессы отличаются огромным разнообразием как по направлениям деятельности, так и по форме деятельности, масштабам, другим параметрам. При этом каждый управляемый процесс уникален. Однако для управления всеми процессами применяются одинаковые принципы, методы и способы. Чтобы приспособить их к особенностям конкретного процесса, чётко определить место управляющих структур в общей структуре процесса, а также их взаимодействие между собой и с другими, широко применяется моделирование. Поэтому изучение моделирования в управленческой деятельности является актуальной проблемой.
Для решения этих проблем в данном проекте были проанализированы цели и задачи математического моделирования, основные принципы математического моделирования. Также в работе были изучены основные понятия и виды управляемых процессов, были определены основные цели и задачи, которые должны быть реализованы при помощи математической модели. Ещё одной важной частью работы стал анализ и моделирование конкретных процессов. Определение целей которые стоят перед математической моделью, изучение их функций, которые возникают при функционировании данного процесса.
Итогом данной аналитической работы стало исследование и расчёт математических моделей: «Производственных поставок», «модель Леонтьева» и «Процесса обучения, с пошаговым выводом целей и созданием структуры». В рамках данного проекта были разработаны математические модели.
1. А.А.Самарский, А.П.Михайлов. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. - М., Наука, 1997.
2. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей (под ред.В.Н.Вапника) М.,: Наука, 1983 - 816 с.
3. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическое моделирование в биофизике - М., Наука, 1975
4. Redshift-3. - Maris Multimedia (CD-ROM) - Applications 1- 4.
5. Frank O.// Zeitschr.Biol. 1895. Bd 32. S 370-437.
6. Лищук В.А. Математические модели сердечно-сосудистой системы. Итоги науки и техники. Бионика, биокибернетика, биоинженерия (т.7) - М., ВИНИТИ - 1990 - 140 с.
7. Инженерная физиология и моделирование систем организма (ред.В.Н.Новосельцев). - 1987 - Новосибирск, Наука, 234 с.
8. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления. М.: Мир, - 1970, 620с.
9. Дозорцев В.М. Динамическое моделирование в оптимальном управлении и автоматизированном обучении операторов технологических процессов. Ч.1. Задачи оптимального управления // Приборы и системы управления, № 7, 1996, с. 46-51.
10. Дозорцев В.М. Динамическое моделирование в оптимальном управлении
и автоматизированном обучении операторов технологических процессов Ч.2.
Компьютерные тренажеры реального времени. // Приборы и системы управления, № 8,
1996, с. 41-50.
11. Ю.М.Свирежев, Д.О.Логофет. Устойчивость биологических сообществ М.,:Наука,
1978.
12. Антомонов Ю.Г. Моделирование биологических систем. Справочник. Киев.
Наукова думка. 1977 - 260 с.
13. Шумаков В.И., Новосельцев В.Н., Сахаров М.П., Штенгольд Е.Ш. Моделирование
физиологических систем организма. - 1971 - Москва, изд-во
"Медицина"
14. Полетаев И.А. О математических моделях элементарных процессов
в биогеоценозах // Проблемы кибернетики, вып. 16, 1966, с.76-90.
15. Полетаев И.А. О математическом моделировании // Проблемы кибернетики,
вып.27, 1973, с.143-151.
16. Перельман И.И. Оперативная идентификация объектов управления. М.,
Энергоиздат, 1982.
17. Di Stefano III, J.J. The modeling methodology forum: an expanded department.
Additional guidelines / American Journal of Physiology, No 1, 1984.
18. Радченко С.В., Еремин С.А., Халитов Ф.Я. Реализация математической модели
отравления ФОВ на персональой ЭВМ // II Международная конференция
и дискуссионый научный клуб "Новые информационные технологии в медицине
и экологии" - Ялта-Гурзуф - 1996 - с.104 - 105.
19. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект - основа новой информационной
технологии - М., Наука, 1988 - 279 с. ;
20. Vorontsov I.N. On the conceptual basis of a scientific knowlegde system langauge
/ Abstr. of 8th Congress of Logic, Methodology and Philosophy of Science. Moscow, USSR, Aug 17-22, 1987, v.4, pt.2, pp.240-242.
21. Новосельцев В.Н. Междисциплинарное моделирование : возможный подход
к анализу катастроф / Автоматика и Телемеханика, 1998 - N 2, стр.101¬
111.
22. Дагаев В.Н., Казачков В.И., Литвинов Н.Н., Новосельцев В.Н. Об использовании
математических подходов к совершенствованию диагностики и лечения отравлений.
23. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров: М.: МПСИ, 2002.
24. Информатика и вычислительная техника в учебном процессе и управлении: Омск: ОГПИ, 1988. 202 с.
25. Краевский В.В. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности: Дидактика средней школы: М.: Педагогика, 1982.
26. Леонтьев Л.П., Гохман О.Г. Проблемы управления учебным процессом (математические модели): Рига: Зинанте, 1984.
27. Парфенова М.Я., Руденко Ю.С. Механизмы интеграции образования, науки и производства с применением подхода
диссимментрии//Образовательные ресурсы и технологии. 2013. №2(3).
[Электронный ресурс].URL:http://www.muiv.ru/vestnik/pdf/pp/ot 2013. 2 067-073.pdf
28. Растригин Л.А., Эренштейн М.Х. Адаптивное обучение с моделью обучаемого: Рига: Зинатне, 1988.
29. Свиридов А.П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний: М.: Высшая школа, 1981.