Aus welchen Elementen besteht die Struktur der Gesetzgebungstechnik? Merkmale des Wesens der Gesetzgebungstechnik. einen Gesetzesentwurf in die Legislative einbringen

21.

22.

23.

24.

25.

26.

In der zweiten Stufe der Modellierung – der Stufe der Algorithmisierung des Modells und seiner maschinellen Implementierung – wird das in der ersten Stufe gebildete mathematische Modell in einem bestimmten Maschinenmodell verkörpert. Diese Phase ist eine Phase der praktischen Tätigkeit, die darauf abzielt, Ideen und mathematische Schemata in Form eines Maschinenmodells des Funktionsprozesses des Systems S umzusetzen. Bevor wir uns mit den Unterphasen der Algorithmisierung und der maschinellen Implementierung des Modells befassen, wollen wir uns damit befassen Grundprinzipien der Konstruktion von Modellierungsalgorithmen und Formen ihrer Darstellung.

Prinzipien der Konstruktion von Modellierungsalgorithmen.

Der Funktionsprozess des Systems S kann als eine sequentielle Änderung seiner Zustände im -dimensionalen Raum betrachtet werden. Offensichtlich besteht die Aufgabe der Modellierung des Funktionsprozesses des untersuchten Systems S darin, Funktionen zu konstruieren, auf deren Grundlage es möglich ist, die für den Funktionsprozess des Systems interessierenden Merkmale zu berechnen. Dazu müssen Beziehungen bestehen, die Funktionen mit Variablen, Parametern und der Zeit sowie den Anfangsbedingungen zum Zeitpunkt verbinden

Betrachten wir den Funktionsprozess eines deterministischen Systems, in dem es keine Zufallsfaktoren gibt, d. h. der Zustandsvektor eines solchen Systems kann aus (2.3) als bestimmt werden. Dann der Stand des Prozesses zum aktuellen Zeitpunkt

kann aus den Beziehungen des mathematischen Modells anhand bekannter Anfangsbedingungen eindeutig bestimmt werden. Auf diese Weise können Sie einen Modellierungsalgorithmus für den Systemfunktionsprozess erstellen. Dazu transformieren wir die Beziehungen des Modells in diese Form, um die Berechnung nach Werten zu vereinfachen, wobei wir einen Systemzeitzähler organisieren, der im Anfangsmoment die Zeit anzeigt. Fügen Sie für diesen Moment ein Zeitintervall hinzu, dann zeigt der Zähler die Werte an. Fahren Sie dann mit dem Zeitpunkt fort. Wenn der Schritt klein genug ist, können Sie auf diese Weise ungefähre Werte erhalten

Betrachten wir den Funktionsprozess eines stochastischen Systems, d. h. eines Systems, das von Zufallsfaktoren beeinflusst wird, d. h. der Zustandsvektor wird durch die Beziehung (2.3) bestimmt. Für ein solches System ist die Funktion der Prozesszustände zum jeweiligen Zeitpunkt die Modellbeziehungen, die nur die Wahrscheinlichkeitsverteilung für den jeweiligen Zeitpunkt bestimmen. IN allgemeiner Fall und die Anfangsbedingungen können zufällig sein, gegeben durch die entsprechende Wahrscheinlichkeitsverteilung. Dabei bleibt die Struktur des Modellierungsalgorithmus für stochastische Systeme grundsätzlich gleich. Nur muss nun anstelle eines Zustands die Wahrscheinlichkeitsverteilung für mögliche Zustände berechnet werden. Lassen Sie den Zeitzähler des Systems die Uhrzeit anzeigen. Gemäß einer gegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung wird ein Zustand ausgewählt. Anschließend wird auf der Grundlage der Verteilung ein Zustand ermittelt, bis eine der möglichen Implementierungen eines zufälligen mehrdimensionalen Prozesses in einem gegebenen Zeitintervall konstruiert ist.

Das betrachtete Prinzip der Konstruktion von Modellierungsalgorithmen wird als Prinzip bezeichnet. Dies ist das universellste Prinzip, das es uns ermöglicht, die sequentiellen Zustände des Funktionsprozesses des Systems S in bestimmten Zeitintervallen zu bestimmen, jedoch unter dem Gesichtspunkt der Computerzeitkosten , erweist es sich manchmal als unwirtschaftlich.

Wenn man die Funktionsweise einiger Systeme betrachtet, kann man feststellen, dass sie durch zwei Arten von Zuständen gekennzeichnet sind: 1) besondere Zustände, die dem Funktionsprozess des Systems nur zu bestimmten Zeitpunkten (Momente des Eingangs von Eingaben oder) innewohnen Kontrollmaßnahmen, Störungen äußere Umgebung usw. nicht singulär, in dem sich der Prozess die restliche Zeit befindet. Sonderzustände zeichnen sich auch dadurch aus, dass sich die Funktionen von Zuständen zu diesen Zeitpunkten abrupt ändern und zwischen Sonderzuständen die Koordinatenänderung reibungslos und kontinuierlich erfolgt oder überhaupt nicht erfolgt. Befolgen Sie daher bei der Modellierung des Systems S nur seine Besonderheiten

Zustände zu den Zeitpunkten, in denen diese Zustände auftreten, ist es möglich, die für die Konstruktion von Funktionen erforderlichen Informationen zu erhalten. Offensichtlich können für die beschriebene Art von Systemen Modellierungsalgorithmen nach dem „Prinzip der speziellen Zustände“ konstruiert werden. Bezeichnen wir eine abrupte (Relais-)Zustandsänderung als und das „Prinzip der Sonderzustände“ als Prinzip

Beispielsweise können für ein Warteschlangensystem (-schema) die Zustände als Sonderzustände zu den Zeitpunkten des Empfangs von Dienstanfragen in Gerät P und zu den Zeitpunkten des Abschlusses der Bearbeitung von Anforderungen durch Kanäle K ausgewählt werden, wenn der Zustand von Das System ändert sich, geschätzt anhand der Anzahl der darin enthaltenen Anfragen, schlagartig.

Beachten Sie, dass die Merkmale des Funktionsprozesses solcher Systeme mit Sonderzuständen anhand von Informationen über Sonderzustände geschätzt werden und nicht-Sonderzustände bei der Modellierung nicht berücksichtigt werden. „Das Prinzip ermöglicht es einer Reihe von Systemen, die Rechenzeitkosten für die Implementierung von Modellierungsalgorithmen im Vergleich zum „Prinzip“ erheblich zu reduzieren. Die Logik der Konstruktion eines Modellierungsalgorithmus, der das „Prinzip“ implementiert, unterscheidet sich von der betrachteten das „Prinzip“ nur insofern, als es ein Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunkts enthält, der dem nächsten Sonderzustandssystem S entspricht. Um den Funktionsprozess zu untersuchen große Anlagen Es ist sinnvoll, das kombinierte Prinzip der Konstruktion von Modellierungsalgorithmen zu verwenden und die Vorteile jedes der betrachteten Prinzipien zu kombinieren.

Darstellungsformen von Modellierungsalgorithmen.

Eine bequeme Form der Darstellung der logischen Struktur von Modellen von Funktionsweisen von Systemen und Computerprogrammen ist ein Diagramm. In verschiedenen Phasen der Modellierung werden verallgemeinerte und detaillierte logische Diagramme von Modellierungsalgorithmen sowie Programmdiagramme erstellt.

Das verallgemeinerte (vergrößerte) Diagramm des Modellierungsalgorithmus gibt die allgemeine Vorgehensweise zur Modellierung des Systems ohne nähere Erläuterungen an. Das verallgemeinerte Diagramm zeigt, was im nächsten Modellierungsschritt getan werden muss, beispielsweise der Zugriff auf den Zufallszahlensensor.

Das detaillierte Diagramm des Modellierungsalgorithmus enthält Klarstellungen, die im verallgemeinerten Schema fehlen. Ein detailliertes Diagramm zeigt nicht nur, was im nächsten Schritt der Systemmodellierung getan werden sollte, sondern auch, wie es zu tun ist.

Das logische Diagramm des Modellierungsalgorithmus stellt die logische Struktur des Prozessmodells der Funktionsweise des Systems S dar. Das logische Diagramm zeigt eine zeitlich geordnete Abfolge an logische Operationen im Zusammenhang mit der Lösung des Modellierungsproblems.

Das Programmdiagramm zeigt die Reihenfolge der Softwareimplementierung des Modellierungsalgorithmus mithilfe spezifischer mathematischer Software. Ein Programmdiagramm ist eine Interpretation des logischen Diagramms eines Modellierungsalgorithmus durch einen Programmentwickler auf der Grundlage einer bestimmten Algorithmussprache. Der Unterschied zwischen diesen Schemata besteht darin, dass das logische Diagramm die logische Struktur des Systembetriebsprozessmodells widerspiegelt und das Programmdiagramm die Logik der maschinellen Implementierung des Modells mithilfe spezifischer Software widerspiegelt. technische Mittel Modellieren.

Das logische Diagramm des Algorithmus und das Programmdiagramm können sowohl in vergrößerter als auch in detaillierter Form implementiert werden. Zum Zeichnen dieser Diagramme wird eine Reihe von Symbolen verwendet, die in GOST 19.701 - 90 (ISO 5807 - 85) „Einheitliches System der Programmdokumentation“ definiert sind.

Schemata von Algorithmen, Programmen, Daten und Systemen.

Konventionen und Ausführungsregeln.“ Einige der in der Computermodellierungspraxis am häufigsten verwendeten Symbole sind in Abb. dargestellt. 3.3, das die grundlegenden, spezifischen und speziellen Symbole des Prozesses zeigt. Dazu gehören: das Hauptsymbol: a – Prozess – das Symbol zeigt die Funktion der Datenverarbeitung jeglicher Art an (Durchführung einer bestimmten Operation oder Gruppe von Operationen, die zu einer Änderung des Wertes, der Form oder der Platzierung von Informationen führt oder dazu, zu bestimmen, welche davon). mehrere Strömungsrichtungen sollen bewegt werden); spezifische Prozesssymbole: b – Entscheidung – das Symbol stellt eine Entscheidungs- oder Schalterfunktion mit einem Eingang und mehreren alternativen Ausgängen dar, von denen einer und nur einer nach Auswertung der in diesem Symbol definierten Bedingungen (die entsprechenden Berechnungsergebnisse) aktiviert werden kann kann neben Linien aufgezeichnet werden, die diese Pfade darstellen); c – Vorbereitung – das Symbol zeigt die Änderung eines Befehls oder einer Gruppe von Befehlen an, um eine nachfolgende Funktion zu beeinflussen (Einstellen eines Schalters, Ändern eines Indexregisters oder Initialisieren eines Programms); d – vordefinierter Prozess – das Symbol zeigt einen vordefinierten Prozess an, der aus einer oder mehreren Operationen oder Programmschritten besteht, die an anderer Stelle (in einer Unterroutine, einem Modul) definiert sind; d – manueller Betrieb – das Symbol zeigt jeden von einer Person durchgeführten Vorgang an; Sondersymbole: e – Stecker – das Symbol zeigt den Ausgang zu einem Teil des Stromkreises und den Eingang von einem anderen Teil dieses Stromkreises an und wird verwendet, um die Leitung zu unterbrechen und an einer anderen Stelle fortzusetzen (die entsprechenden Steckersymbole müssen dieselbe eindeutige Bezeichnung enthalten). ); g – Terminator – das Symbol zeigt den Ausgang zur externen Umgebung und den Eingang aus der externen Umgebung an (den Anfang oder das Ende des Algorithmusdiagramms, Externe Anwendungen oder Datenziel).

Reis. 3.3. Symbole und Diagramme von Modellierungsalgorithmen

Ein Beispielbild des Mist in Abb. dargestellt. 3,3, h.

Typischerweise ist ein Diagramm die bequemste Form, die Struktur von Modellierungsalgorithmen darzustellen. In einigen Fällen werden andere Formen der Darstellung von Modellierungsalgorithmen verwendet, beispielsweise die Form von Diagrammdiagrammen (Abb. 3.3, i). Hier ist der Anfang, - das Ende, - Berechnung, - Bildung, - Überprüfung der Bedingung, - Zähler, - Ausgabe des Ergebnisses, , wobei die Gesamtzahl der Operatoren des Modellierungsalgorithmus ist. Als Erläuterung des Graphendiagramms des Algorithmus bietet der Text eine Offenlegung des Inhalts der Operatoren, was die Darstellung des Algorithmus vereinfacht, die Arbeit damit jedoch erschwert.

Modellierungsalgorithmen können auch als Operatordiagramme dargestellt werden. Die Notation der Operatoren in einem solchen Diagramm entspricht der Notation für Graphdiagramme. Für das betrachtete Beispiel hat das Operatordiagramm des Algorithmus die Form

Wir werden uns näher mit der Darstellungsform der logischen Struktur von Modellierungsalgorithmen und Maschinenprogrammen bei der Betrachtung von Simulationsmodellen funktionierender Prozesse vertraut machen verschiedene Systeme und Methoden zu ihrer Implementierung auf einem Computer.

Unterstufen der zweiten Modellierungsstufe.

Betrachten wir die Unterstufen, die während der Algorithmisierung des Systemmodells und seiner maschinellen Implementierung durchgeführt werden, und legen wir dabei den Schwerpunkt auf die Aufgaben jeder Unterstufe und Methoden zu deren Lösung.

2.1. Erstellung eines logischen Diagramms des Modells. Es empfiehlt sich, das Modell nach dem Blockprinzip aufzubauen, also in Form eines bestimmten Satzes von Standardblöcken. Konstruktion eines Modells von Systemen S aus solchen

Blöcke bieten die nötige Flexibilität während des Betriebs, insbesondere in der Phase des Maschinen-Debuggings. Beim Aufbau eines Blockmodells wird der Prozess der Systemfunktion in separate, weitgehend autonome Teilprozesse unterteilt. Somit wird das Modell funktional in Untermodelle unterteilt, die wiederum in noch kleinere Elemente unterteilt werden können. Es gibt zwei Arten von Blöcken dieses Modells: Haupt- und Hilfsblöcke. Jeder Hauptblock entspricht einem realen Unterprozess, der im simulierten System S abläuft, und Hilfsblöcke sind nur ein integraler Bestandteil des Maschinenmodells, sie spiegeln nicht die Funktionen des simulierten Systems wider und sind nur für die maschinelle Implementierung, Aufzeichnung und Verarbeitung erforderlich von Simulationsergebnissen.

2.2. Mathematische Zusammenhänge ermitteln. Gleichzeitig mit der Ausführung der Unterstufe der Konstruktion eines logischen Diagramms des Modells ist es notwendig, mathematische Beziehungen möglichst in Form expliziter Funktionen zu erhalten, d. h. analytische Modelle zu konstruieren. Diese Unterstufe entspricht der impliziten Spezifikation möglicher mathematischer Beziehungen auf der Stufe der Konstruktion eines konzeptionellen Modells. Bei der Durchführung der ersten Stufe liegen möglicherweise noch keine Informationen über die konkrete Art solcher mathematischen Beziehungen vor, und bei der zweiten Stufe ist es bereits erforderlich, diese Beziehungen zu ermitteln. Das Maschinenmodelldiagramm sollte sein Totalreflexion Das in das Modell eingebettete Konzept muss über Folgendes verfügen: a) eine Beschreibung aller Blöcke des Modells mit ihren Namen; B) einheitliches System Bezeichnungen und Nummerierung der Blöcke; c) Reflexion der Logik des Systemfunktionsprozessmodells; d) Angabe mathematischer Zusammenhänge in expliziter Form.

Somit wird das konstruierte Maschinenmodell des Systems im Allgemeinen kombinierter Natur sein, d. h. den analytisch-simulatorischen Ansatz widerspiegeln, wenn ein Teil des Prozesses im System analytisch beschrieben wird und der andere Teil durch geeignete Simulationen simuliert wird Algorithmen.

2.3. Überprüfung der Zuverlässigkeit des Systemmodells. Diese Prüfung ist die erste der Prüfungen, die während der Modellimplementierungsphase durchgeführt werden. Da es sich bei dem Modell um eine ungefähre Beschreibung des Funktionsprozesses eines realen Systems S handelt, kann bis zum Nachweis der Zuverlässigkeit des Modells nicht gesagt werden, dass mit seiner Hilfe Ergebnisse erzielt werden, die mit denen übereinstimmen, die während a erzielt werden könnten Vollmaßstäbliches Experiment mit einem realen System S. Daher kann die Bestimmung der Zuverlässigkeit des Modells am meisten in Betracht gezogen werden wichtiges Thema bei der Modellierung von Systemen. Der Grad des Vertrauens in die mit der Modellierungsmethode erzielten Ergebnisse hängt von der Lösung dieses Problems ab. Das Testen des Modells auf der betrachteten Unterstufe soll die Frage beantworten, inwieweit das logische Diagramm des Systemmodells und die verwendeten mathematischen Beziehungen den Entwurf des auf der ersten Stufe gebildeten Modells widerspiegeln. Dabei wird Folgendes geprüft: a) die Möglichkeit

das Problem lösen; b) die Genauigkeit der Wiedergabe des Entwurfs im logischen Diagramm; c) Vollständigkeit des logischen Diagramms des Modells; d) die Richtigkeit der verwendeten mathematischen Beziehungen.

Erst wenn der Entwickler durch entsprechende Überprüfung der Richtigkeit aller dieser Bestimmungen überzeugt ist, können wir davon ausgehen, dass ein logisches Diagramm des Systemmodells 5 vorliegt, das für weitere Arbeiten zur Implementierung des Modells auf einem Computer geeignet ist.

2.4. Auswahl von Werkzeugen für die Modellierung. In dieser Unterstufe muss abschließend die Frage geklärt werden, welcher Rechner (Rechner, AVM, GVK) und welcher Software Es empfiehlt sich, für die Implementierung des Modells des Systems S zu verwenden. Im Allgemeinen kann die Auswahl der Rechenwerkzeuge in den vorherigen Unterstufen durchgeführt werden, aber die betrachtete Unterstufe ist die letzte, in der diese Auswahl endgültig getroffen werden muss, da andernfalls Bei der weiteren Umsetzung des Modells werden sich Schwierigkeiten ergeben. Bei der Auswahl eines Computers kommt es darauf an, folgende Anforderungen zu erfüllen:

a) Verfügbarkeit der notwendigen Soft- und Hardware; b) Verfügbarkeit des ausgewählten Computers für den Modellentwickler; c) Sicherstellung aller Phasen der Modellimplementierung; d) die Fähigkeit, zeitnah Ergebnisse zu erzielen.

2.5. Erstellen eines Plans zur Durchführung von Programmierarbeiten. Ein solcher Plan sollte bei der Programmierung des Modells hilfreich sein und Schätzungen des Programmumfangs und der Arbeitskosten für seine Vorbereitung berücksichtigen. Der Plan bei der Verwendung eines Universalcomputers sollte Folgendes umfassen: a) Auswahl einer Programmiersprache (eines Programmiersystems) für das Modell; b) Angabe des Computertyps und der für die Modellierung erforderlichen Geräte; c) Einschätzung der ungefähren Menge an benötigtem RAM und externem Speicher; d) geschätzte Computerzeitkosten für die Modellierung; e) die geschätzte Zeit, die für die Programmierung und das Debuggen des Programms auf einem Computer aufgewendet wird.

2.6. Spezifikation und Aufbau des Programmdiagramms. Eine Programmspezifikation ist eine formalisierte Darstellung der Anforderungen an ein Programm, die bei seiner Entwicklung erfüllt werden müssen, sowie eine Beschreibung der Aufgabe, Bedingungen und Wirkung einer Handlung ohne Angabe, wie diese erreicht werden soll. Das Vorhandensein eines logischen Blockdiagramms des Modells ermöglicht die Erstellung eines Programmdiagramms, das Folgendes widerspiegeln sollte: a) die Aufteilung des Modells in Blöcke, Unterblöcke usw.;

b) Merkmale der Programmierung des Modells; c) Vornahme der notwendigen Änderungen; d) Möglichkeiten zum Testen von Programmen; e) Einschätzung der Computerzeitkosten; f) Form der Darstellung der Eingabe- und Ausgabedaten.

Die Erstellung eines Programmdiagramms ist eine der Hauptaufgaben in der Phase der maschinellen Implementierung des Modells. Gleichzeitig besondere Aufmerksamkeit sollte auf die Merkmale der zur Implementierung des Modells gewählten Sprache geachtet werden: die allgemeine algorithmische Sprache

Zweck oder Modellierungssprache (z. B. SIMULA, SIMSCRIPT, GPSS).

2.7. Überprüfung und Überprüfung der Zuverlässigkeit des Programmschemas. Die Programmüberprüfung ist ein Beweis dafür, dass das Verhalten des Programms der Programmspezifikation entspricht. Diese Prüfung ist die zweite in der Phase der maschinellen Implementierung des Systemmodells. Offensichtlich macht es keinen Sinn, weiter an der Implementierung des Modells zu arbeiten, wenn nicht die Gewissheit besteht, dass das Programmschema, nach dem die weitere Programmierung durchgeführt wird, Fehler enthält, die es dem logischen Schema des Modells nicht angemessen machen, und daher für das Modellierungsobjekt selbst unzureichend. In diesem Fall wird die Übereinstimmung jeder im Programmdiagramm dargestellten Operation mit einer ähnlichen Operation im logischen Diagramm des Modells überprüft.

2.8. Durchführung von Modellprogrammierungen. Mit einem ausreichend detaillierten Programmdiagramm, das alle Operationen der logischen Schaltung des Modells widerspiegelt, können Sie mit der Programmierung des Modells beginnen. Liegt ein adäquater Programmentwurf vor, ist das Programmieren eine alleinige Aufgabe des Programmierers, ohne Beteiligung oder Unterstützung des Modellentwicklers. Bei der Verwendung von Modellierungsanwendungspaketen werden Arbeitsprogramme zur Modellierung eines bestimmten Objekts direkt generiert, d. h. das Modell wird automatisiert programmiert.

2.9. Überprüfung der Gültigkeit des Programms. Dies ist die letzte Prüfung in der Phase der maschinellen Implementierung des Modells, die durchgeführt werden muss: a) durch Rückübersetzung des Programms in die Originalschaltung; b) Testen einzelner Programmteile bei der Lösung verschiedener Testprobleme; c) Alle Teile des Programms zusammenfassen und als Ganzes überprüfen Testfall Modellierung einer Variante des Systems S.

In diesem Teilschritt ist es auch notwendig, Schätzungen der für die Simulation benötigten Computerzeit zu überprüfen. Es ist auch nützlich, eine relativ einfache analytische Näherung der Abhängigkeit der Computerzeitkosten von der Anzahl der Implementierungen zu erhalten, die es dem Modellentwickler (Kunden) ermöglicht, die Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Modellierungsergebnisse richtig zu formulieren.

2.10. Erstellung der technischen Dokumentation für die zweite Stufe. Um die Phase der maschinellen Implementierung des Modells abzuschließen, ist die Erstellung einer technischen Dokumentation erforderlich, die Folgendes enthält: a) ein logisches Diagramm des Modells und seine Beschreibung; b) eine angemessene Programmskizze und akzeptierte Notationen; c) vollständiger Text des Programms; d) Auflistung der Ein- und Ausgangsgrößen mit Erläuterungen; e) Anweisungen zum Arbeiten mit dem Programm; f) Einschätzung des Rechnerzeitaufwands für die Modellierung unter Angabe der benötigten Rechnerressourcen.

Somit wird in dieser Phase ein Diagramm des Systemmodells S entwickelt, dessen Algorithmisierung und Programmierung durchgeführt

Unter Verwendung spezifischer Software- und Hardware-Tools wird ein Maschinenmodell erstellt, mit dem gearbeitet wird, um die notwendigen Modellierungsergebnisse zu erhalten, um die Eigenschaften des Funktionsprozesses des Systems S zu bewerten (Analyseaufgabe) oder um optimale Strukturen, Algorithmen und Parameter zu finden des Systems S (Syntheseaufgabe).