Моделирование систем. Методы и модели ускоренной имитации в задачах телекоммуникационных и транспортных сетей Кутузов О.И. Лань

Книга содержит материал по ускоренному имитационному моделированию стохастических сетей с использованием аналитико-статистических методов. Теоретической основой ускорения являются методы расслоенной выборки, равновзвешенного моделирования, элементы теории экстремальных статистик. Специфика заключается в интерпретации и развитии названных методов применительно к имитационному моделированию телекоммуникационных сетей. Предложены подходы к решению задач, связанных с оценкой надежностных, временных и ресурсных характеристик сетей. Показана аналогия в отношении инфраструктур телекоммуникационных и транспортных сетей, что позволяет изложенные методы и модели ускоренной имитации рекомендовать для решения транспортных задач • Учебное пособие адресовано студентам, обучающимся по направлениям подготовки и специальностям: «Системный анализ и управление», «Информатика и вычислительная техника», «Информационные системы и технологии», «Прикладная математика и информатика», «Прикладная математика»

Рассматриваются основы моделирования систем управления с использованием линейных непрерывных и импульсных динамических моделей, математических моделей случайных процессов, нелинейных и нейросетевых моделей. Затрагиваются вопросы теории подобия и теории размерностей. Приводятся основные методы идентификации объектов управления, показаны особенности применения временных, частотных, спектральных, стохастических непараметрических и параметрических методов идентификации. На основе теории оценок и проверки статистических гипотез проводятся обработка и анализ результатов моделирования. Изложение сопровождается многочисленными примерами, поясняющими технологию использования MATLAB для решения задач моделирования и идентификации • Для обучающихся по техническим направлениям подготовки в высшей школе, аспирантов, инженеров и научных работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией систем управления

Первое учебное издание, в котором рассматриваются состоятельные методы моделирования стохастических нелинейных систем, метод функциональных преобразований, информационные и другие методы идентификации систем. Обсуждаются вопросы идентификации систем по различным вероятным критериям, проблемы существования моделей, оптимальных на классе критериев, построения робастных моделей и систем управления. Описываются системы управления и моделирования на основе знаний, системы принятия решений, нейронные сети, системы с нечеткой логикой, адаптивные системы, а также эволюционные алгоритмы моделирования • Для студентов, аспирантов, преподавателей и специалистов в области статистического моделирования, управления и принятия решений

Учебное пособие отражает содержание дисциплины «Математическое моделирование систем и процессов», относящейся к дисциплинам базовой части математического и научно-инженерного цикла государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения. Цель данного пособия - раскрыть суть математического моделирования как научного метода, инструмента исследования технических систем, показать его роль и возможности для решения различных научных и инженерных задач, познакомить студента с основами моделирования систем электроснабжения железных дорог, с принципами выбора математического аппарата для описания объектов различных классов. Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения технических вузов, а также для обучения с использованием дистанционных образовательных технологий

Рассматриваются основные понятия моделирования сложных систем, описываются базовые концепции моделирования для исследования различных систем, технология создания и использования имитационных моделей, основные методы имитационного моделирования. Описывается технология и приводятся примеры создания имитационных моделей в среде AnyLogic 8.3 и на базе программного комплекса iWebsim. Приводятся задания по моделированию систем для самостоятельного выполнения. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающимся по направлениям «Прикладная информатика», «Бизнес-информатика», «Информационные системы и технологии», а также для студентов экономических направлений. Может быть использовано при подготовке магистров, аспирантов, а также в работе преподавателей, специализирующихся в области имитационного моделирования

В учебном пособии рассмотрены общие вопросы моделирования систем, аналитический, эмпирический и имитационный подходы к моделированию. Приведены типовые математические схемы, используемые при аналитическом подходе, методы и инструменты имитационного моделирования систем. Также уделено внимание сетевым и агентным альтернативным подходам к моделированию • Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения • Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 09.03.02 "Информационные системы и технологии", в рабочие учебные планы которых входит дисциплина "Моделирование систем". Предполагается, что планы подготовки также включают в себя учебные курсы "Дискретная математика", "Математическая логика и теория алгоритмов", "Системный анализ"

Если в первой части практического руководства по моделированию систем связи в MATLAB приведены базовые сведения о работе с пакетом расширения Communications Toolbox и общие подходы к построению элементов системы связи, то вторая часть книги посвящена ряду специальных вопросов. Рассмотрены наиболее эффективные помехоустойчивые канальные коды, применяемые в современных беспроводных системах. Проведен анализ актуальных цифровых и аналоговых видов модуляции. Особое внимание уделено оценке эффективности функционирования систем связи по таким традиционным показателям как вероятность битовой и символьной ошибки. В книге представлены способы оценки по известным аналитическим выражениям и с помощью построения имитационных моделей, а также варианты автоматизации оценивания систем связи в диапазоне значений отношения сигнал/помеха

В учебном пособии рассмотрены теоретические и практические аспекты теории игр, представлены примеры и задания для выполнения расчетных работ по темам: решение матричных игр в чистых стратегиях; решение матричных игр 2 ? 2 в смешанных стратегиях и моделирование результатов; методы решения матричных игр m ? n в смешанных стратегиях; биматричные игры, игры с природой (статистические игры), нахождение равновесных и оптимальных стратегий по Нэшу и Парето. Каждая рассматриваемая тема сопровождается кратко изложенной теорией, решением типовых примеров, а также заданиями для самостоятельной работы студентов в аудитории или дома. Приведенные задания могут быть использованы как для промежуточного контроля знаний, так и в качестве практических заданий на экзамене или зачете

В учебном пособии рассмотрены теоретические и практические аспекты теории игр, представлены примеры и задания для выполнения расчетных работ по темам: решение матричных игр в чистых стратегиях; решение матричных игр 2 * 2 в смешанных стратегиях и моделирование результатов; методы решения матричных игр m * n в смешанных стратегиях; биматричные игры, игры с природой (статистические игры), нахождение равновесных и оптимальных стратегий по Нэшу и Парето. Каждая рассматриваемая тема сопровождается кратко изложенной теорией, решением типовых примеров, а также заданиями для самостоятельной работы студентов в аудитории или дома. Приведенные задания могут быть использованы как для промежуточного контроля знаний, так и в качестве практических заданий на экзамене или зачете

Рассматриваются вопросы моделирования систем автоматического регулирования. Предназначено для студентов направления подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» и других инженерно- технических направлений подготовки, а также магистров и аспирантов по специальности 15.04.04 «Автоматизация технологических процессов и производств». Также будет полезна студентам, аспирантам, инженерам, преподавателям вузов и техникумов, занимающимся автоматизацией систем управления с применением программы MatLab. Материалы доступны в электронно-библиотечной системе znanium (znanium.com)

Изложенный в книге материал призван помочь студентам в освоении метода имитационного моделирования. Имитационное моделирование как наукоемкая технология способствует реализации принципа сознательности и активности обучаемых, навыка самостоятельного поиска и принятия решений, самостоятельного освоения "специфики" функционирования сложных систем, получению новых знаний "от проблемы к знаниям". Основное внимание уделено принципам дискретно-событийного и мультиагентного моделирования. Дана характеристика методам воспроизведения траектории "движения" моделируемого объекта в пространстве смены его состояний. Продемонстрировано применение метода Монте-Карло, обеспечивающего разыгрывание "случайностей" при моделировании стохастических систем. Показана медленная сходимость метода Монте-Карло при моделировании редких событий и в задачах большой размерности