Имитационная модель

Модель задается в алгоритмической форме, рассчитана на применение численных методов, реализуется в виде программы для ЭВМ, предназначена для проведения целенаправленных вычислительных экспериментов, рис. 4.

Имитационная модель описывают динамику системы при следующих условиях:

· логическая причинно-следственная структура и временной порядок совершающихся в модели изменений подобны структуре и временной последовательности изменений, происходящих в системе;

· в состав переменных модели входят все те переменные, изменения которых пользователь обязательно регистрировал бы, имей он возможность для соответствующих натурных наблюдений и исследований;

· данные о динамических процессах, наблюдаемых при имитационных экспериментах и во время натурных исследований, должны быть в высокой степени согласованы.

Рис. 4. Схема построения и использования имитационных моделей:

1 - калибровка, верификация, валидация модели;
2 - разработка целей моделирования, определение контекста и контента модели.

При разработке имитационной модели в качестве элементов её структуры могут использоваться компоненты, представляющие собой аксиоматические, эмпирико-статистические, оптимизационные, эвристические, феноменологические модели. Все они описывают локальные внутрисистемные механизмы, имеют объективный характер и получаются в рамках конкретных дисциплин.

В структуре создаваемой имитационной модели отображаются представления её разработчиков о:

· проблеме в целом и способах её исследования;

· назначении модели и её ценности;

· действующих в системе функционально-целевых и причинных отношениях;

· взаимодействии системы с внешней средой.

Структура имитационной модели гомоморфна структуре изучаемой системы. При составлении имитационных моделей это условие является одним из основных методологических требований.

Численные и тем более аналитические методы решений к имитационным моделям неприменимы. Они заменяются "вычислительными прогонами". В каждом прогоне изменение состояний модели обусловлено изменениями значений параметра имитации.

При прогонах во времени (траекторная генерация поведения) время изменяется необратимо и однонаправленно от начального к конечному значению на заданном интервале. Основными механизмами продвижения времени являются методы "конечного шага" и "шага до ближайшего состояния".