При этом ключевой становится проблема ускорения сходимости процедуры выработки решения. Она состоит в такой коррекции параметров, которая за минимальное число итераций обеспечила бы устранение возникающей невязки. Часто приходится прибегать к таким неформальным приемам как проведение серии имитационных экспериментов посредством вариации двух-трех наиболее «перспективных» параметров. Тем самым удается экспериментально «предугадать» самые эффективные способы изменения параметров при возврате к решению задач оптимизации [Ярошевский, 1983].[ ...]
Перечисленными соображениями обусловлена актуальность построения имитационной модели функционирования ВХС, методологическая основа которой существенно отличается от аналогичных разработок [Косолапое, 1996; Методические указания..., 1987; Шнайдман, 1991]. В проблемном плане предлагаемая имитационная модель характеризуется совмещением традиционных водно-балансовых расчетов с оценкой загрязненности водотоков различными примесями, в том числе от рассредоточенных источников. Последнее обстоятельство чрезвычайно существенно, поскольку при современном уровне антропогенной нагрузки на водные объекты в большинстве речных бассейнов при выборе комплекса мероприятий уже нельзя ограничиться только водохозяйственными (водно-энергетическими) расчетами без оценки показателей качества воды. Поэтому учет динамики концентраций примесей в водотоках и водохранилищах обеспечивает тот минимальный уровень общности, на котором модель применима в современных задачах планирования, проектирования и эксплуатации ВХС. Здесь речь идет именно о моделях имитационного типа, которые построены не как узко расчетные задачи, а реализованы согласно основным требованиям имитационного моделирования. В связи с этим необходимо уточнить, каковы особенности имитационных моделей, отличающие их от иных математических моделей.[ ...]
Для пояснения нашего подхода к построению имитационной модели остановимся на некоторых характеристиках имитационного моделирования, все еще имеющих разнообразное толкование в прикладных областях, хотя среди специалистов по системному моделированию соответствующие проблемы уже давно не вызывают разногласий. Например, в работе [Обзор..., 1983] упоминается более 80 зарубежных работ, посвященных описанию различных имитационных моделей для решения задач управления разномасштабными и многофункциональными объектами водного хозяйства. Кроме того, во многих отечественных публикациях вплоть до последнего времени утверждается, что решаемые авторами задачи планирования, проектирования и эксплуатации водохозяйственных объектов базируются на средствах имитационного моделирования. У многих потенциальных пользователей все это создает впечатление, что количество создаваемых и реализованных имитационных моделей и систем уже давно превысило необходимую потребность в них. Фактически уровень внедрения имитационных моделей в практику проектирования остается чрезвычайно низким. Поэтому пользователями ставится под сомнение сама целесообразность применения аппарата имитации для решения соответствующих практических задач.[ ...]
Возникновение такой негативной тенденции, на наш взгляд, обусловлено в значительной мере тем, что часто происходит подмена понятия математической модели, а то и просто факта использования компьютера для каких-либо сугубо вспомогательных расчетов, понятием имитационной модели. В связи с этим перечислим пять основных особенностей имитационных моделей, которые выделяют их среди математических моделей других типов, следуя классическим работам в этой области [Клейнен, 1978; Нейлор, 1975; Шеннон, 1978; Яковлев, 1975]. При этом для конкретности и единообразного понимания взаимосвязи имитационных моделей с задачами оптимизации, а также для обоснования внутренней структуры предлагаемой имитационной модели будем интерпретировать соответствующие особенности имитационного моделирования применительно к задачам управления ВХС речных бассейнов.[ ...]
Часть зависимостей между параметрами имитационной модели принципиально нельзя описать в аналитическом виде. Они точно выражаются только в алгоритмической форме. При этом характер, и даже сам факт, работы отдельных ветвей алгоритма зависит от достаточно широкого набора условий (точнее, от сочетания этих условий), принимающих конкретные значения по ходу вычислений. Это означает, что полное описание имитационной модели достижимо лишь на уровне ее компьютерной программы. Теоретически, возможны иные средства изложения полного алгоритма работы сложной программной системы, но практика показала, что в настоящее время все еще нет более наглядных средств, чем хорошо «самодокументированная» программа на алгоритмическом языке высокого уровня.[ ...]
Исследование объекта с помощью такой алгоритмически описанной имитационной модели посредством анализа ее откликов на вариацию экзогенно заданных параметров возможно «проигрыванием» на компьютере соответствующих вариантов. Обоснование конкретных характеристик реального объекта требует разработки специальных процедур, обеспечивающих целенаправленную вариацию упомянутых параметров.Необходимость сочетать методы имитационного моделирования со специальными оценочными задачами оптимизации обусловлена спецификой современных ВХС. Сама процедура имитации немыслима без статистического моделирования случайных характеристик.[ ...]
Наличие целого ряда не формализуемых и плохо формализуемых соображений со стороны ЛПР при принятии решений и сама специфика поэтапного процесса многостороннего анализа и детализации этих решений подразумевают безусловное вмешательство проблемных пользователей в процедуру компьютерных вычислений. Следствием этого является необходимость программных прерываний по ходу моделирования, что подразумевает наличие развитой диалоговой оболочки в самой имитационной системе.[ ...]
Учитывая перечисленные особенности имитационных моделей, легко видеть, что фактически разрабатываются лишь единицы (а не как утверждается в некоторых публикациях — десятки и сотни) имитационных моделей функционирования ВХС.[ ...]
Вернуться к оглавлению