Giáo trình mô hình hóa - Chương 1

Khái niệm cơ bản về mô hình hoá hệ thống1.1 - Khái niệm chungNgày nay để phân tích và tổng hợp các hệ thống lớn, người ta thường sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống. Khác với phương pháp truyền thống trước đây đi phân tích từ phần tử đến hệ thống, phương pháp tiếp cận hệ thống đi từ phân tích chung toàn hệ thống đến cấu tạo từng phần tử, đi từ xác định muc tiêu toàn hệ thống đến chức năng, nhiệm vụ của từng phần tử cụ thể, xác định mối tương quan giữa các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình mô hình hóa - Chương 1 9Gi¸o tr×nh M« h×nh ho¸ Ch−¬ng 1- Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ m« h×nh ho¸ hÖ thèng1.1- Kh¸i niÖm chung Ngµy nay ®Ó ph©n tÝch vµ tæng hîp c¸c hÖ thèng lín, ng−êi ta th−êng sö dông ph−¬ngph¸p tiÕp cËn hÖ thèng. Kh¸c víi ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng tr−íc ®©y ®i ph©n tÝch tõ phÇn tö®Õn hÖ thèng, ph−¬ng ph¸p tiÕp cËn hÖ thèng ®i tõ ph©n tÝch chung toµn hÖ thèng ®Õn cÊu t¹otõng phÇn tö, ®i tõ x¸c ®Þnh muc tiªu toµn hÖ thèng ®Õn chøc n¨ng, nhiÖm vô cña tõng phÇn töcô thÓ, x¸c ®Þnh mèi t−¬ng quan gi÷a c¸c phÇn tö trong hÖ thèng, gi÷a hÖ thèng ®ang xÐt víic¸c hÖ thèng kh¸c vµ víi m«i tr−êng xung quanh. Ng−êi ta ®Þnh nghÜa hÖ thèng (system) S lµtËp hîp c¸c phÇn tö cã quan hÖ víi nhau, ®ã chÝnh lµ ®èi t−îng cÇn nghiªn cøu. M«i tr−êng(Environment) E lµ tËp hîp c¸c thùc thÓ ngoµi hÖ thèng cã t¸c ®éng qua l¹i víi hÖ thèng ®angxÐt. Tuú thuéc vµo môc ®Ých nghiªn cøu mµ ng−êi ta x¸c ®Þnh hÖ thèng S vµ m«i tr−êng Et−¬ng øng. Khi tiÕn hµnh m« h×nh ho¸ ®iÒu quan träng lµ x¸c ®Þnh môc tiªu m« h×nh ho¸, trªn c¬ së®ã x¸c ®Þnh hÖ thèng S, m«i tr−êng E vµ m« h×nh (model) M. B−íc tiÕp theo lµ x¸c ®Þnh cÊutróc cña hÖ thèng, tøc lµ tËp c¸c phÇn tö vµ mèi quan hÖ gi÷a chóng trong hÖ thèng. CÊu tróc cña hÖ thèng cã thÓ ®−îc xem xÐt trªn hai ph−¬ng diÖn: tõ phÝa ngoµi vµ tõ phÝatrong. Tõ phÝa ngoµi tøc lµ xem xÐt c¸c phÇn tö cÊu thµnh hÖ thèng vµ mèi quan hÖ gi÷a chónghay nãi c¸ch kh¸c ®ã lµ ph−¬ng ph¸p tiÕp cËn cÊu tróc. Tõ phÝa trong, tøc lµ ph©n tÝch ®ÆctÝnh chøc n¨ng cña c¸c phÇn tö cho phÐp hÖ thèng ®¹t ®−îc môc tiªu ®· ®Þnh hay nãi c¸chkh¸c ®ã lµ ph−¬ng ph¸p tiÕp cËn chøc n¨ng. Khi xem xÐt sù vËn ®éng cña hÖ thèng theo thêi gian S(t) cã nghÜa lµ hÖ thèng chuyÓn tõtr¹ng th¸i nµy sang tr¹ng th¸i kh¸c trong kh«ng gian tr¹ng th¸i Z, ng−êi ta quan t©m ®Õn chøcn¨ng ho¹t ®éng cña hÖ thèng. §Ó ®¸nh gi¸ chøc n¨ng cña hÖ thèng ng−êi ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸cchØ tiªu ®¸nh gi¸, tËp c¸c chØ tiªu riªng hoÆc chØ tiªu tæng hîp cho toµn hÖ thèng. TiÕp cËn hÖthèng cho phÐp ta x©y dùng ®−îc m« h×nh hÖ thèng lín cã tÝnh ®Õn nhiÒu yÕu tè t¸c ®éngtrong néi bé hÖ thèng S còng nh− gi÷a S víi m«i tr−êng E. Ng−êi ta cã thÓ chia qu¸ tr×nh m« h×nh ho¸ ra lµm hai giai ®o¹n: Giai ®o¹n thiÕt kÕ tængthÓ hay thiÕt kÕ ë tÇm vÜ m« (Macro Design) vµ giai ®o¹n thiÕt cô thÓ hay thiÕt kÕ ë møc ®ä vim« (Micro Design). Trong giai ®o¹n thiÕt kÕ tæng thÓ, trªn c¬ së c¸c d÷ liÖu cña hÖ thèng thùcvµ cña m«i tr−êng E ng−êi ta x©y dùng m« h×nh hÖ thèng vµ m« h×nh m«i tr−êng tho¶ m·n c¸cchØ tiªu ®¸nh gi¸ ®Þnh tr−íc. Cßn trong giai ®o¹n thiÕt kÕ cô thÓ, trªn c¬ së m« h×nh ®· ®−îclùa chän, ng−êi ta x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn rµng buéc, x©y dùng c¸c ch−¬ng tr×nh m« pháng trªnm¸y tÝnh vµ thùc hiÖn viÖc m« pháng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh kinh tÕ kü thuËt cña hÖ thèngthùc.1.2- §Æc ®iÓm cña m« h×nh ho¸ hÖ thèng Cïng víi sù ph¸t triÓn cña c¸c ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt, c¸c ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm ®Ónghiªn cøu, ph©n tÝch, tæng hîp hÖ thèng ngµy cµng ®−îc hoµn thiÖn. §èi víi mét hÖ thèngthùc nghiÖm cã hai ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n ®Ó nghiªn cøu thùc nghiÖm: Nghiªn cøu trªn hÖ thùcvµ nghiªn cøu trªn m« h×nh cña nã. Nghiªn cøu thùc nghiÖm trªn hÖ thùc cho ta sè liÖu kh¸chBé m«n Tù ®éng ho¸ http://www.ebook.edu.vn Khoa §iÖn 10Gi¸o tr×nh M« h×nh ho¸quan, trung thùc. ë ®©y ph¶i gi¶i quyÕt vÊn ®Ò lÊy mÉu thèng kª, −íc l−îng tham sè, ph©n tÝchvµ xö lý d÷ liÖu,... Tuy nhiªn, viÖc nghiªn cøu trªn hÖ thùc trong nhiÒu tr−êng hîp rÊt khãkh¨n, khi ®ã nghiªn cøu trªn m« h×nh lµ ph−¬ng ph¸p cã nhiÒu triÓn väng. Nh×n chung c¸c ®èi t−îng thùc cã cÊu tróc phøc t¹p vµ thuéc lo¹i hÖ thèng lín, v× vËym« h×nh cña chóng còng ®−îc liÖt vµo c¸c hÖ thèng lín vµ cã nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n sau: a- TÝnh môc tiªu Tuú theo yªu cÇu nghiªn cøu cã thÓ cã m« h×nh chØ cã mét môc tiªu lµ ®Ó nghiªn cøumét nhiÖm vô cô thÓ nµo ®ã hoÆc m« h×nh ®a môc tiÒu nh»m kh¶o s¸t mét sè chøc n¨ng, ®ÆctÝnh cña ®èi t−îng thùc tÕ. b- §é phøc t¹p §é phøc t¹p thÓ hiÖn ë cÊu tróc ph©n cÊp cña m« h×nh, c¸c mèi quan hÖ qua l¹i gi÷a c¸chÖ con víi nhau vµ gi÷a hÖ thèng S víi m«i tr−êng E. c- Hµnh vi cña m« h×nh Hµnh vi cña m« h×nh lµ con ®−êng ®Ó m« h×nh ®¹t ®−îc môc tiªu ®Ò ra. Tuú thuéc vµoviÖc cã yÕu tè ngÉu nhiªn t¸c ®éng vµo hÖ hay kh«ng mµ ta cã m« h×nh tiÒn ®Þnh hay m« h×nhngÉu nhiªn. Theo hµnh vi cña hÖ thèng cã thÓ ph©n ra m« h×nh liªn tôc hoÆc m« h×nh gi¸n®o¹n. Nghiªn cøu hµnh vi cña m« h×nh cã thÓ biÕt ®−îc xu h−íng vËn ®éng cña ®èi t−îngthùc. d- TÝnh thÝch nghi TÝnh thÝch nghi lµ ®Æc tÝnh cña hÖ thèng cã tæ chøc cÊp cao, hÖ thèng cã thÓ thÝch nghiví ...