Care sunt elementele structurii tehnologiei legislative. Caracterizarea esenței tehnologiei legislative. depunere legislativă

21.

22.

23.

24.

25.

26.

La a doua etapă de modelare - etapa de algoritmizare a modelului și implementarea mașinii sale - modelul matematic format în prima etapă este încorporat într-un model de mașină specific. Această etapă este o etapă a activității practice care vizează implementarea ideilor și a schemelor matematice sub forma unui model de mașină al procesului de funcționare a sistemului S. Înainte de a lua în considerare etapele de algoritmizare și de implementare a mașinii a modelului, să ne oprim pe principiile de bază ale construirii algoritmilor de modelare și formelor de prezentare a acestora.

Principiile algoritmilor de modelare a construcțiilor.

Procesul de funcționare a sistemului S poate fi considerat ca o schimbare secvențială a stărilor sale în spațiul -dimensional. Evident, sarcina modelării procesului de funcționare a sistemului S în studiu este de a construi funcții pe baza cărora este posibil să se calculeze caracteristicile procesului de funcționare a sistemului de interes. Pentru aceasta, trebuie să existe relații care să conecteze funcțiile cu variabilele, parametrii și timpul, precum și condițiile inițiale în momentul timpului

Să luăm în considerare procesul de funcționare a unui sistem determinist în care nu există factori aleatori, adică vectorul stărilor unui astfel de sistem poate fi determinat de la (2.3) ca. Apoi starea procesului în momentul de timp

poate fi determinată fără echivoc din relațiile modelului matematic de condițiile inițiale cunoscute. Acest lucru vă permite să construiți un algoritm de modelare pentru procesul de funcționare a sistemului. Pentru a face acest lucru, transformăm rapoartele modelului într-o astfel de formă pentru a face convenabil calcularea după valori, unde organizăm un contor de timp al sistemului, care la momentul inițial arată ora. Pentru acest moment, adăugați intervalul de timp, apoi contorul va arăta Calculați valorile Apoi mergeți la momentul de timp Dacă pasul este suficient de mic, atunci puteți obține valori aproximative

Să luăm în considerare procesul de funcționare a unui sistem stocastic, adică un sistem care este influențat de factori aleatori, adică vectorul stărilor este determinat de relația (2.3). Pentru un astfel de sistem, funcția stărilor procesului la momentul în timp, relațiile model determină doar distribuția probabilității pentru momentul în timp. În cazul general, condițiile inițiale pot fi, de asemenea, aleatorii, date de distribuția de probabilitate corespunzătoare. În acest caz, structura algoritmului de modelare pentru sistemele stocastice rămâne practic aceeași. Doar în locul unei stări, este acum necesar să se calculeze distribuția probabilității pentru stările posibile. Lăsați contorul de timp al sistemului să arate ora. În conformitate cu distribuția de probabilitate dată, este selectat Mai mult, pornind de la distribuție, se obține o stare până când se construiește una dintre realizările posibile ale unui proces multidimensional aleatoriu într-un interval de timp dat.

Principiul considerat al construirii algoritmilor de modelare se numește principiu. Acesta este cel mai universal principiu care permite determinarea stărilor secvențiale ale procesului de funcționare a sistemului S la intervale de timp specificate.

Când se iau în considerare procesele de funcționare a unor sisteme, se poate constata că acestea se caracterizează prin două tipuri de stări: 1) speciale, inerente procesului de funcționare a sistemului doar în anumite momente de timp (momente de sosire a intrării sau controlului acțiuni, perturbări ale mediului extern etc.) restul timpului. Stările speciale se caracterizează și prin faptul că funcțiile stărilor în aceste momente de timp se schimbă brusc, iar între stările speciale schimbarea coordonatelor are loc fără probleme și continuu sau nu are loc deloc.

stări în acele momente din timp în care aceste stări au loc, este posibil să se obțină informațiile necesare pentru construirea funcțiilor. Evident, pentru tipul de sistem descris, algoritmii de modelare pot fi construiți în conformitate cu „principiul stărilor speciale”. Să desemnăm o schimbare bruscă (releu) de stare ca și „principiul stărilor speciale” - ca principiu

De exemplu, pentru un sistem de așteptare (-scheme), stările pot fi alese ca stări speciale în momentele în care solicitările de serviciu ajung la serverul P și în momentele în care se termină serviciul de cereri de către canalele K, când starea sistemul, estimat de numărul de revendicări din acesta, se schimbă brusc.

Rețineți că caracteristicile procesului de funcționare a unor astfel de sisteme cu stări speciale sunt estimate din informații despre stări speciale, iar stările non-singulare nu sunt luate în considerare în simulare. „Principiul face posibil ca un număr de sisteme să reducă semnificativ costul timpului computerului pentru implementarea algoritmilor de modelare în comparație cu„ principiul. Sistemele S. Pentru a studia procesul de funcționare a sistemelor mari, este rațional să se utilizeze principiul combinat al construirii algoritmilor de modelare, care combină avantajele fiecăruia dintre principiile luate în considerare.

Forme de reprezentare a algoritmilor de modelare.

O formă convenabilă de reprezentare a structurii logice a modelelor proceselor de funcționare a sistemelor și a programelor mașinii este o diagramă. În diferite etape ale modelării, sunt întocmite diagrame logice generalizate și detaliate ale algoritmilor de modelare, precum și diagrame de programe.

Schema generalizată (mărită) a algoritmului de modelare stabilește procedura generală pentru modelarea sistemului, fără a se specifica detalii. Diagrama generalizată arată ce trebuie făcut la pasul următor al simulării, de exemplu, treceți la generatorul de numere aleatorii.

Schema detaliată a algoritmului de modelare conține rafinamente care nu se află în schema generalizată. Diagrama detaliată arată nu numai ce ar trebui făcut la etapa următoare a modelării sistemului, ci și cum să o faceți.

Diagrama logică a algoritmului de modelare este structura logică a modelului procesului de funcționare a sistemului S. Diagrama logică indică o succesiune de operații logice ordonate în timp, asociate cu soluția problemei de modelare.

Diagrama programului afișează ordinea implementării software a algoritmului de modelare utilizând software specific. O schemă de program este o interpretare a unei scheme logice a unui algoritm de modelare de către un dezvoltator de programe bazată pe un limbaj algoritmic specific. Diferența dintre aceste scheme este că schema logică reflectă structura logică a modelului procesului de funcționare a sistemului și schema programului - logica implementării mașinii a modelului utilizând instrumente specifice de modelare software și hardware.

Schema logică a algoritmului și schema programului pot fi executate atât într-o formă mărită, cât și într-o formă detaliată. Pentru a desena aceste diagrame, un set de simboluri definit de GOST 19.701 - 90 (ISO 5807 - 85) „Sistem unificat de documentare a programului.

Diagrame de algoritmi, programe, date și sisteme.

Simboluri și reguli de execuție ". Unele dintre simbolurile cele mai utilizate în practica modelării computerizate sunt prezentate în Fig. 3.3, care prezintă simbolurile de bază, specifice și speciale ale procesului. Acestea includ: simbolul principal: a - proces - simbolul afișează o funcție pentru prelucrarea datelor de orice fel (efectuarea unei anumite operațiuni sau grup de operații care duce la o schimbare a semnificației, formei sau plasării informațiilor sau la o determinare de-a lungul căreia ar trebui să se deplaseze din mai multe direcții de curgere); simboluri specifice procesului: b - soluție - simbolul afișează o soluție sau o funcție de tip comutator care are o singură intrare și un număr de ieșiri alternative, dintre care una și numai una pot fi activate după calcularea condițiilor definite în cadrul acestui simbol ( rezultatele de calcul corespunzătoare pot fi scrise în vecinătate cu linii care reprezintă aceste căi); c - pregătire - simbolul afișează o modificare a unei comenzi sau a unui grup de comenzi pentru a influența unele funcții ulterioare (setarea unui comutator, modificarea unui registru index sau inițializarea unui program); d - proces predefinit - simbolul afișează un proces predefinit constând din una sau mai multe operații sau pași de program care sunt definiți în altă parte (într-un subrutină, modul); d - operare manuală - simbolul afișează orice proces efectuat de o persoană; caractere speciale: conector e - simbolul afișează ieșirea către o parte a circuitului și intrarea dintr-o altă parte a acestui circuit și este utilizat pentru a sparge linia și a o continua în alt loc (simbolurile conectorului corespunzătoare trebuie să conțină același tip unic desemnare); g - terminator - simbolul reprezintă ieșirea către mediul extern și intrarea din mediul extern (începutul sau sfârșitul diagramei algoritmului, utilizări externe sau destinația datelor).

Orez. 3.3. Simboluri și scheme ale algoritmilor de modelare

Un exemplu de imagine a unei scheme a unui algoritm de modelare este prezentat în Fig. 3.3, h.

De obicei, o schemă este cea mai convenabilă formă de reprezentare a structurii algoritmilor de modelare. În unele cazuri, se utilizează alte forme de reprezentare a algoritmilor de modelare, de exemplu, forma schemelor grafice (Fig. 3.3, i). Aici - începutul, - sfârșitul, - calculul, - formarea, - verificarea stării, - contorul, - rezultatul rezultatului ,, unde este numărul total de operatori ai algoritmului de modelare. Ca o explicație a schemei grafice a algoritmului, textul oferă dezvăluirea conținutului operatorilor, ceea ce face posibilă simplificarea prezentării algoritmului, dar complică munca cu acesta.

Algoritmii de simulare pot fi de asemenea reprezentați sub formă de scheme operator. Notarea operatorilor pe o astfel de schemă corespunde notației pentru schemele grafice. Pentru exemplul considerat, schema operator a algoritmului are forma

Mai detaliat, ne vom familiariza cu forma de reprezentare a structurii logice a algoritmilor de modelare și a programelor de computer atunci când luăm în considerare modele de simulare a proceselor de funcționare a diferitelor sisteme și metode de implementare a acestora pe computer.

Etape secundare ale celei de-a doua etape a modelării.

Luați în considerare etapele secundare efectuate în algoritmizarea modelului de sistem și implementarea mașinii sale, concentrându-vă pe sarcinile fiecărui pas secundar și pe metodele de soluționare a acestora.

2.1. Construirea diagramei logice a modelului. Se recomandă construirea modelului conform principiului blocului, adică sub forma unui set de blocuri de construcție. Construirea unui model de sisteme S din astfel de

blocurile oferă flexibilitatea necesară în timpul funcționării sale, în special în etapa de depanare a mașinii. La construirea unui model de bloc, procesul de funcționare al sistemului este împărțit în subprocese separate destul de autonome. Astfel, modelul este subdivizat funcțional în submodele, fiecare dintre acestea, la rândul său, putând fi subdivizate în elemente și mai mici. Blocurile acestui model sunt de două tipuri: principal și auxiliar. Fiecare bloc principal corespunde unui sub-proces real care are loc în sistemul simulat S, iar blocurile auxiliare sunt doar o parte integrantă a modelului mașinii, nu reflectă funcțiile sistemului simulat și sunt necesare doar pentru implementarea mașinii , fixarea și procesarea rezultatelor simulării.

2.2. Obținerea de relații matematice. Concomitent cu implementarea subetapei de construire a schemei logice a modelului, este necesar să se obțină, dacă este posibil, relații matematice sub formă de funcții explicite, adică să se construiască modele analitice. Acest sub-pas corespunde atribuirii implicite a posibilelor relații matematice în etapa de construire a unui model conceptual. La efectuarea primei etape, nu pot fi încă informații despre forma specifică a acestor relații matematice, iar la a doua etapă este deja necesar să se obțină aceste relații. Schema modelului mașinii ar trebui să fie o reflectare completă a conceptului inerent modelului și să aibă: a) o descriere a tuturor blocurilor modelului cu numele lor; b) un sistem de desemnare unificat și numerotarea blocurilor; c) reflectarea logicii modelului procesului de funcționare a sistemului; d) stabilirea relațiilor matematice într-o formă explicită.

Astfel, în cazul general, modelul de mașină construit al sistemului va avea un caracter combinat, adică va reflecta abordarea de simulare analitică, atunci când o parte a procesului din sistem este descrisă analitic, iar cealaltă parte este imitată prin algoritmi corespunzători.

2.3. Validarea modelului de sistem. Această verificare este prima verificare efectuată în timpul fazei de implementare a modelului. Deoarece modelul este o descriere aproximativă a procesului de funcționare a unui sistem real S, atunci până când nu se dovedește fiabilitatea modelului, nu se poate argumenta că, cu ajutorul acestuia, se vor obține rezultate care coincid cu cele care ar putea fi obținute în timpul unui experiment pe scară largă cu un sistem real S. Prin urmare, determinarea fiabilității unui model poate fi considerată cea mai importantă problemă în sistemele de modelare. Gradul de încredere în rezultatele obținute prin metoda de modelare depinde de soluția acestei probleme. Verificarea modelului la subetajul considerat ar trebui să răspundă la întrebarea în ce măsură diagrama logică a modelului de sistem și relațiile matematice utilizate reflectă intenția modelului format în prima etapă. În acest caz, se verifică următoarele: a) posibilitatea

rezolvarea problemei; b) acuratețea reflectării ideii în schema logică; c) completitudinea schemei logice a modelului; d) corectitudinea relațiilor matematice utilizate.

Numai după ce dezvoltatorul este convins de o verificare adecvată a corectitudinii tuturor acestor prevederi, se poate presupune că există o diagramă logică a modelului sistemului 5, adecvată pentru lucrări ulterioare privind implementarea modelului pe un computer.

2.4. Selectarea instrumentelor de modelare.În această etapă secundară, este necesar să se decidă în cele din urmă ce computer (computer, AVM, GVK) și ce software este recomandabil să se utilizeze pentru a implementa modelul sistemului S. În general, alegerea mijloacelor de calcul poate fi efectuată la subetapele anterioare, dar subetapa considerată este ultima, când această alegere trebuie făcută în cele din urmă, deoarece în caz contrar vor exista dificultăți în desfășurarea unor lucrări ulterioare privind implementarea modelului. Problema alegerii unui computer se reduce la asigurarea următoarelor cerințe:

a) disponibilitatea software-ului și hardware-ului necesar; b) disponibilitatea computerului selectat pentru dezvoltatorul modelului; c) asigurarea tuturor etapelor implementării modelului; d) capacitatea de a obține rezultate în timp util.

2.5. Elaborarea unui plan pentru implementarea lucrărilor de programare. Un astfel de plan ar trebui să ajute la programarea modelului, luând în considerare estimările dimensiunii programului și costurile forței de muncă pentru pregătirea acestuia. Atunci când se utilizează un mainframe, planul ar trebui să includă: a) alegerea limbajului (sistemului) de programare a modelului; b) o indicație a tipului de computer și a dispozitivelor necesare simulării; c) o estimare a cantității aproximative de memorie operațională și externă necesară; d) costurile aproximative ale timpului computerizat pentru modelare; e) timpul estimat petrecut pentru programarea și depanarea unui program de computer.

2.6. Specificarea și construcția schemei de programe. O specificație a programului este o prezentare formalizată a cerințelor pentru un program care trebuie îndeplinite în timpul dezvoltării sale, precum și o descriere a sarcinii, condițiilor și efectului unei acțiuni fără a specifica modalitatea de realizare a acesteia. Prezența unei diagrame logice a modelului vă permite să construiți o diagramă a programului, care ar trebui să reflecte: a) împărțirea modelului în blocuri, subblocuri etc;

b) particularitățile programării modelului; c) efectuarea modificărilor necesare; d) capacitatea de a testa programul; e) o estimare a costului timpului de calcul; f) forma de prezentare a datelor de intrare și ieșire.

Construirea unei diagrame de programe este una dintre sarcinile principale în etapa de implementare a unui model de mașină. În acest caz, trebuie acordată o atenție specială caracteristicilor limbajului ales pentru implementarea modelului: limbajul algoritmic al generalului

limba de destinație sau de modelare (de ex. SIMULA, SIMSCRIPT, GPSS).

2.7. Verificarea și validarea schemei de programe. Verificarea unui program este dovada faptului că comportamentul unui program este conform cu specificațiile pentru program. Această verificare este a doua în etapa de implementare a mașinii a modelului de sistem. Evident, nu are rost să continuăm să lucrăm la implementarea modelului dacă nu există certitudinea că au fost comise erori în schema programului conform căreia vor fi efectuate programe suplimentare care îl fac inadecvat schemei logice a modelului. și, prin urmare, inadecvat obiectului de modelare în sine. În același timp, se verifică conformitatea fiecărei operații prezentate în schema programului și se efectuează operațiunea analogă cu aceasta în schema logică a modelului.

2.8. Programare model. Cu o diagramă de program suficient de detaliată care reflectă toate operațiunile diagramei logice a modelului, puteți începe programarea modelului. Dacă este disponibil un design adecvat al programului, programarea este doar o sarcină a programatorului, fără implicarea și asistența dezvoltatorului modelului. Atunci când se utilizează pachete software pentru modelare, se realizează generarea directă de programe de lucru pentru modelarea unui anumit obiect, adică programarea modelului se realizează într-un mod automat.

2.9. Verificarea validității programului. Aceasta este ultima verificare în etapa de implementare a mașinii a modelului, care trebuie efectuată: a) prin conversia programului înapoi la circuitul original; b) verificarea părților individuale ale programului la rezolvarea diferitelor probleme de testare; c) combinarea tuturor părților programului și verificarea acestuia în ansamblu pe un exemplu de testare a modelării unei versiuni a sistemului S.

În acest sub-pas, este, de asemenea, necesar să verificați estimările timpului computerului petrecut la simulare. De asemenea, este util să se obțină o aproximare analitică destul de simplă a dependenței costurilor de timp ale computerului de numărul de realizări, ceea ce va permite dezvoltatorului modelului (clientului) să formuleze corect cerințele pentru acuratețea și fiabilitatea rezultatelor simulării.

2.10. Pregătirea documentației tehnice pentru a doua etapă. Pentru a finaliza etapa de implementare a mașinii modelului, este necesară întocmirea documentației tehnice care conține: a) schema logică a modelului și descrierea acestuia; b) o schemă adecvată a programului și a desemnărilor adoptate; c) textul integral al programului; d) o listă a cantităților de intrare și ieșire cu explicații; e) instrucțiuni pentru lucrul cu programul; f) o estimare a costului timpului computerizat pentru modelare, cu o indicație a resurselor informatice necesare.

Astfel, în această etapă se dezvoltă schema modelului sistemului S, se realizează algoritmizarea și programarea acestuia.

folosind software și hardware specifice, adică se construiește un model de mașină, cu care trebuie să lucrați pentru a obține rezultatele de modelare necesare prin evaluarea caracteristicilor procesului de funcționare a sistemului S (problemă de analiză) sau pentru a căuta structuri optime , algoritmi și parametri ai sistemului S (problemă de sinteză).