Shaxsiy kompyuterlarda tizimlarni modellashtirish imkoniyatlari va samaradorligi

Shaxsiy kompyuterlarda tizimlarni modellashtirish
imkoniyatlari va samaradorligi
Matematik modellashtirish.
Matematik modellashtirish deganda - berilgan real obyektning
ba’zi bir matematik obyektga muvofiqligini belgilash jarayoni tu-
shuniladi. Bu matematik obyekt matematik model deb ataladi va bu
modelni tadqiq qilish o'rganilayotgan real obyekt xarakteristi-
kalarini olish imkonini beradi. Matematik modelning turi nafaqat
real obyekt tabiatiga bog'liq, balki obyektni tadqjjq masalalariga va
talab qilinadigan ishonchlilik hamda masalani yechish aniqligiga
bog'liq. Har qanday matematik model, boshqalarga o'xshab,
14haqiqatga yaqinlashishning ba’zi darajasi bilan real obyektni tavsif­
laydi. Sistemalar ishlash jarayoni xarakteristikalarini tadqiq qilish
uchun matematik modellashtirishni analitik, imitatsion va kombi-
natsionlarga bo‘lish mumkin. Tadqiq qilinayotgan va loyihalashtirilayotgan S tizimlarda stox­
astik jarayonlar o‘tishini o‘rganish zarurati bilan bog‘Iangan yirik tizimlami ishlash sifatining talab qilinayotgan ko‘rsatkichlarini
ta’mirlash, bir-birini o‘zaro toMdiruvchi nazariy va eksperimental
tadqiqotlarning majmuini o‘tkazish imkonini beradi. Yirik tizimlami
eksperimental tadqiq qilish samaradorligi real tizim bilan tabiiy
eksperimentlami o‘tkazish talab qilganligi sababli yoki katta mod-
diy sarflami va ko‘p vaqtni talab qilganligini, yoki umuman amaliy
iloji boMmaganligi sababli (masalan, loyihalashtirish bosqichida real
tizim mavjud bo‘lmaganda) ancha past boMadi. Nazariy tadqiqotlar
samaradorligi amaliy nuqtayi nazaridan ularning natijalari talab qili­
nayotgan aniqlik darajasi va tahliliy bogManishlaming ishonchliligi
maMum analitik tenglamalar yoki tadqiq qilinayotgan tizimlaming
ishlash jarayoniga mos keluvchi xarakteristikalami olish uchun
tegishli modellashtirishtiruvchi algoritmlar ko‘rinishida taqdim
etilgandagina ko‘rinadi.
Zamonaviy kompyuterlami paydo boMishi murakkab tizimlarini
tadqiqot qilishga tahliliy usullami keng joriy etishga hal qiluvchi
zamin boMdi. Buning asosida modellar va usullar, masalan,
matematik dasturlash, yirik tizimlarda boshqarish masalalarini
yechish uchun amaliy vosita boMib qoldi. Haqiqatan, bu masalalami
yechish uchun yangi matematik usullami yaratishda katta yutuqlarga
erishilgan edi, lekin matematik dasturlash murakkab tizimlaming
ishlash jarayonini tadqiq qilishning amaliy vositasi boMib qolmadi,
chunki matematik dasturlash modellari ulardan samarali foydalanish
uchun takomillashmagan boMib chiqdi. Tizimning stoxastik
xossalarini hisobga olish zarurati, kirish axborotining aniqlovchi
emasligi, o‘zgaruvchanlar va parametrlaming katta soni orasida
korrelatsion aloqalaming mavjudligi, tizimlarda jarayonlami
xarakterlovchi, murakkab matematik modellar qurishga olib keladi
va tahliliy usul bilan shunday tizimlami tadqiq qilishda muhandislik
amaliyotida qoMlash imkonini bermaydi. Amaliy hisoblar uchun
yaroqli tahliliy bogMiqliklami faqat ^ jddalashtiruvchi va shu bilan
birga tadqiq qilinayotgan haqiqiy jarayonning tasvirini buzadigan
taxminlar mavjudligida olish imkonini beradi. Shuning uchun oxirgi
vaqtlarda tizimlami loyihalashtirish bosqichida monandroq
modellarni tadqiq qilishga imkon bemvchi usullami ishlab chiqarish
zarurati sezilmoqda. Ko‘rsatilgan jihatlar shunga olib keladiki, yiriktizimlami tadqiqot qilishda imitatsion modellashtirish usullari
kengroq qo'llaniladi. Tizimning mashinali modellashtirish mohiyati o‘zida ayrim
dasturiy majmuani ifoda etadigan model bilan hisoblash
mashinasida tajribani o‘tkazishdan iborat boMib, uning ishlash
jarayonini S tizim elementlarining shaklan va (yoki) algoritmik
tavsiflaydi, ya’ni ular bir-biri bilan va tashqi muhit E bilan o‘zaro
ta’sirlashadi. Mashinali modellashtirish tizimning ishlash sifatini
baholash mezonini aniq ifoda etish va uning maqsadi to‘la
shakllanishi qiyin boMgan hollarda muvaffaqiyatli qo‘llaniladi,
chunki u EHM ning dasturiy - texnik imkoniyatlarining insonning
noformal kategoriyalar bilan fikr yuritishini birga olib borish
imkonini yaratadi. Kelajakda turli pog‘onadagi ABTlarni yaratishda
tadqiqotning eng samarali vosita sifatida shaxsiy va malakaviy
EHM yordamida tizimlami modellashtirishga asosiy diqqat-e’tibor
qaratiladi. Ushbu talablami hisobga olib, 5 tizimlami hamda ulaming nim-
tizimlari va elemenlami EHMda modellashtirishda haqqoniy
bo‘lgan asosiy qoidalami ko'rib chiqamiz. S tizim mashinali mo-
dellashtirilganda uning ishlash jarayonining xarakteristikalari M
model asosida aniqlanadi. M model modellashtirish obyekti haqida
mavjud kirish axborotdan kelib chiqib quriladi. Obyekt haqidagi
yangi axborot olinganda, yangi axborotni hisobga olish bilan uning
modeli qayta ko'rib chiqiladi va aniqlanadi, ya’ni modellashtirish
jarayoni modelning ishlab chiqish hamda mashinali amalga
oshirishni o'z ichiga olgan holda, iteratsiyalidir. Bu iteratsiyali
jarayon S tizimning qo'yilgan tadqiq qilish va loyihalashtirish
masalani yechish doirasida monand deb hisoblash mumkin bo'lgan
M model olinguncha davom etadi.
EHM yordamida tizimlami modellashtirishni quyidagi hollarda
qo'llash mumkin:
a) tashqi muhitning va modellashtirish obyektining parametrlar,
algoritmlar hamda strukturalaming o'zgarishiga bo'lgan sezgirligini
aniqlash maqsadida loyihalanishidan oldin S tizimlami tadqiq qilish
uchun;
b) tizimning turli variantlarining sintezi va tahlili uchun S
tizimini loyihalash bosqichida;
d) tizimni loyihalash va joriy qilish tugagandan keyin, ya’ni
uning ishlashida, real tizimni tabiiy sinovlar (ishlashi) natijalarini
to'ldiruvchi axborotni va vaqt davomida tizimning rivojlanish
bashoratlarini olish uchun.
Mashinali modellashtirish hamma qayd etilgan holatlarga
qo'llanilayotgan umumiy qoidalar mavjud. Hatto modellash­
tirishning aniq usullari bir-biridan farq qilganda ham modellaming
turli modifikatsiyalari mavjuddir, masalan, mashinali modellash­
tirish metodologiya asosida qo'yilishi mumkin bo'lgan aniq
dasturiy-texnik vositalardan foydalanib modellashtirish algoritm-
lami mashinali amalga oshirish sohasida, tizimlami modellashtirish
amaliyotida umumiy tamoyillami ifodalash mumkin. Hozirgi vaqtda EHM da tizimlami modellashtirish — yirik
tizimlar tavsiflarini baholashning eng universal va samarali usulidir.
Bu ishda eng ko‘p mas’uliyatli va eng kam shakllangan lahzalari S
tizim va E tashqi muhit orasidagi chegarani o‘tkazishdir, tizim tavsi-
fmi soddalashtirish va avval konseptual, keyin esa tizimning shaklli
modelini qurishdir. Model monand bo‘lishi shart, bo‘lmasa model-
lashtirishning ijobiy natijalarini olib bo'lmaydi, ya’ni tizimning
ishlash jarayonini monand boMmagan modelda tadqiq qilish umu-
man ma’noni yo'qotadi. Adekvat model deb S tizimni modelini
ishlab chiquvchini tushunchasining darajasida ma’lum yaqinlik
bilan E tashqi muhitda uning ishlashini aks ettiruvchi modelga
aytiladi. Blokli tamoyil bo'yicha tizimni ishlash modelini qurish eng
oqilonadir. Bunday model bloklarining uchta avtonom guruhini
ajratish mumkin. Birinchi guruh bloklari o'zidan S tizimga E tashqi
muhitni ta’sir qilish imitatoridir; ikkinchi guruh bloklari tekshirila-
yotgan 5 tizimning aslida ishlash jarayonining modelidir; uchinchi
guruh bloklari yordamchilar va ikkita birinchi guruh bloklarining
mashinali amalga oshirish uchun hamda modellashtirish natijarlarini
qayd qilish va qayta ishlash uchun xizmat qiladi. Ayrim gipotezaii
tizimni shu jarayon modeliga ishlash jarayonining tavsifidan o‘tish
mexanizmini ko‘rib chiqamiz. M atem atik modeilarning asosiy turlari
Jarayonning aniq amalga oshirish va uning apparaturali
rasmiylashtirilishga bog‘liqligidan kimyo-texnologik jarayonlaming
barcha xilma-xilligini vaqtli va fazoviy alomatlaridan kelib chiqib
to‘rt sinfga bo‘lish mumkin: 1) vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan
(nostatsionar) jarayonlar; 2) vaqt bo‘yicha o‘zgarmaydigan
(statsionar) jarayonlar; 3) fazoda parametrlari o‘zgaradigan
jarayonlar; 4) fazoda parametrlari o‘zgarmaydigan jarayonlar.
Matematik modellar muvofiq obyektlarini aks ettiruvchi bo‘lgani
uchun, ular uchun shu sinflar xarakteri id ir, chunonchi: 1) statik
modellar - vaqt bo‘yicha o‘zgarmas modellar; 2) dinamik modellar
- vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchi modellar; 3) jamlangan parametrli
modellar - fazoda o'zgarmas modellar; 4) taqsimlangan parametrli
modellar - fazoda o'zgaruvchi modellar.
Model xossalari orasidan quyidagilarni ajratish mumkin:
samaradorlik, universallik, turg‘unlik, mazmuniylik, monandlik,
chegaralanganlik, to‘lalik, dinamiklik.