Тематический план
Тема 1. Системные исследования как составная часть общей теории систем
Описание систем. Типы и структуры систем. Понятия декомпозиции и иерархии систем. Целенаправленные системы. Глобальные и локальные цели. Основные свойства систем: стационарность, непрерывность, дискретность, детерминированность, стохастичность. Управляемость, наблюдаемость, воспроизводимость. Модульное построение систем.Тема 2. Системные объекты и их обобщенная характеристика
Принципы системного подхода: конечности цели, единства, модульности построения, иерархии, функциональности, развития, децентрализации, неопределенности. Основные стадии системных исследований. Механизм процесса описания системных объектов. Проектирование систем.Тема 3. Основные функции моделей и их классификация
Моделирование как метод научного познания. Роль российских ученых в становлении и развитии математического моделирования. Характеристика проблем моделирования систем. Основные функции и подходы к описанию моделей. Понятие математической модели. Аналитические и имитационные, статистические и динамические, непрерывные дискретные, детерминированные и стохастические модели. Примеры моделей.Тема 4. Методы исследования моделей и технология машинного моделирования
Основные методы исследования моделей. Анализ чувствительности, идентификация моделей. Методы оценки адекватности и точности моделей.Последовательность разработки и машинной реализации моделей систем. Построение концептуальной модели системы и ее формализация. Алгоритмизация модели и ее машинная реализация. Получение, интерпретация и документирование результатов моделирования.Тема 5. Формализация описания моделей систем и аналитические модели систем массового обслуживания
Автоматные и графовые модели. Понятие о сетях Петри и особенности моделей, построенных на их основе. Стохастические сети. Агрегативные модели. Потоки заявок. Марковские модели (простейшие, одноканальные и многоканальные с очередями). Методы приближенной оценки характеристик систем массового обслуживания.Тема 6. Имитационные модели. Организация статистического моделирования
Методы событийного и пошагового управления временем в имитационных моделях. Представление состояния в имитационных моделях.Характеристика метода статистического моделирования. Псевдослучайные числа и процедуры их машинной генерации. Проверка качества последовательности псевдослучайных чисел. Методы генерации случайных воздействий – величин, последовательностей, процессов, потоков и полей. Особенности статистической обработки результатов моделирования.Тема 7. Средства моделирования систем
Моделирование систем и языки программирования. Сравнительный анализ языков имитационного моделирования. Примеры реализации языков моделирования. Пакеты программ моделирования. Автоматизация процессов составления планов эксперимента и планирования вычислительных схем. Генераторы планов. Автоматизация процесса сбора, накопления данных и их обработки.Тема 8. Планирование машинных экспериментов
Основные понятия планирования машинных экспериментов. Дисперсионные и факторные эксперименты. Полный факторный эксперимент и дробные реплики. Ортогональные планы. Стратегическое и тактическое планирование эксперимента в имитационном моделировании. Методы сокращения затрат при имитационном моделировании.Тема 9. Постановка задачи оптимизации систем, основные методы многокритериальной оптимизации
Допустимые, строго допустимые и оптимальные системы. Уравнение оптимизации. Виды оптимизации: параметрическая, структурная, функциональная. Методы многокритериальной оптимизации: метод обобщенного критерия (аддитивный и мультипликативный критерии), метод решающих матриц, метод анализа иерархий. Примеры структурной и параметрической оптимизации информационно-вычислительных систем.