Имитационные, ситуационные и эвристические модели

При решении сложных задач проектирования, кото­рые невозможно полностью описать аналитически, нель­зя обойтись без использования опыта и интуиции. Опыт позволяет применять результаты решения аналогичных задач, а интуиция - находить правильные решения без обоснования с помощью доказательств. Эти способности человека реализуются в неформальных процедурах при­нятия решений. Формальные и неформальные факторы сосуществуют в сложных задачах, поэтому логично при моделировании не разделять их, а рассматривать как элементы единого процесса. Это тем более целесообраз­но, что аргументы, доводы и условия, трудно поддающие­ся формализации, нередко определяют процесс поиска решения.

Кроме того, в конкретных задачах иногда существу­ют такие цели, которые в принципе могут быть выра­жены аналитически, но практически формализовать их нельзя из-за отсутствия надежных данных, времени на детальное исследование и тому подобных причин. Такого рода цели могут быть приняты во внимание только в неформализованных процедурах принятия решений.

Например, при проектировании промышленных зданий одной из целей является достижение такой гибкости, которая позволила бы модернизировать размещенное в нем технологическое оборудование без значительных перестроек здания. Гибкость здания характеризуется множеством факторов, большая часть которых основывается на данных прогнозного характера. Разработка математической модели, адекватно описывающей весь комплекс этих факторов, предоставляет значительные трудности. В то же время учесть многочисленные факторы в неформальных процедурах принятия решений, особенно при условии рациональной организации этих процедур, можно достаточно полно.

Соединение формализованных неформализованных процедур осуществляется посредством имитационных моделей, в которых дается логико-математическое описание задачи, запрограммированное для решения на ЭВМ. Таким образом, имитационная модель представляет собой совокупность математических моделей, реализованных в комплексе программ, к которым обращается человек (проектировщик, эксперт или их группы) для получения информации о результатах решения, выбора между несколькими полученными решениями, введения дополнительных данных и, наконец, для окончательной оценки результата. Математические модели, описывающие изучаемый объект или процесс, составляют основу имитационного моделирования. Однако большое значение при этом принадлежит и хорошей организации взаимодействия человека и машины – простой и удобный вод и вывод информации, наличие визуальных устройств, возможность контроля всех используемых данных.

Комплекс формальных и неформальных моделей и процедур, а также организация процесса разработки проектных решений позволяют говорить о том, что многие методики и системы автоматизированного проектирования объектов строительства основаны на принципах имитационного моделирования.

Ситуационная модель – один из частных методов имитационной модели используется при решении задач с неопределенной областью поиска решений. При сочетании различных ситуаций (исходных данных, ограничений, номенклатуры и весомости критериев) с помощью ЭВМ многократно повторяется разработка возможных вариантов решения. На основе анализа этих вариантов составляется предоставление о максимальной возможности достижения нежелательных свойств объекта или процесса и «цене потерь» при отклонении от этих результатов.

Если неформальные процедуры, входящие в модель, организованы в виде определенной системы, включающей приемы, основанные на общем опыте решения родственных задач и позволяющие сократить число просматриваемых вариантов при поиске решения задач, такая модель называется эвричестической.

Контрольные вопросы:

1. Виды моделей.

2. Каковы методы обеспечения требования адекватности модели моделируемому объекту?

3. Условия удобства использования модели.

4. Знаково-графические и пространственно-подобные модели.

5. Математические модели.

6. Лингвистические модели.

7. Семантические модели.

8. Информационные модели.

9. Имитационные, ситуационные и эвристические модели.