01 2 etapele realizarii unui model

Preview:

Citation preview

Modelareşi

Simulare

conf. Tom SAVU Catedra T.C.M.

1

an univ. 2001 - 2002sem. I

Curs 3 ore 20 %Lab. 1 oră 40 %

Colocviu S14 40 %

4 p.c.

2

Cuprins curs

1. Noţiuni introductive2. Sisteme de achiziţie de date3. Elemente de statistică matematică4. Analiza datelor experimentale5. Generarea numerelor aleatoare6. Reţele Petri7. Software-uri comerciale de simulare8. Studii de caz

3

Lucrări laborator

1. Prelucrarea datelor experimentale2. Funcţii de regresie3. Programare grafică4. Reţele Petri5. Witness6. Taylor II

Prezenţă obligatorie.

Recuperare în max. 2 săptămâni

Minimum 5 lucrări efectuate corespunzător.

4

Cuprins curs

1. Noţiuni introductive2. Sisteme de achiziţie de date3. Elemente de statistică matematică4. Analiza datelor experimentale5. Generarea numerelor aleatoare6. Reţele Petri7. Software-uri comerciale de simulare8. Studii de caz

5

Noţiuni introductive

1. Sisteme şi procese de producţie2. Model, modelare, simulare3. Tipuri de modele4. Etapele realizării unui model de simulare

6

ETAPELE ETAPELE REALIZARII UNUI REALIZARII UNUI MODEL DE MODEL DE SIMULARESIMULARE

7

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

8

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);problemei);

Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

9

Stabilirea obiectivelorStabilirea obiectivelor10

Stabilirea obiectivelorStabilirea obiectivelor

Criterii

Tehnico - economice

Subiective

• Oportunitate• Volum de munca• Profit• Stabilitate solutii

• Experienta• Incredere client

11

Stabilirea obiectivelorStabilirea obiectivelor

Obiectivul sa fie realist

Sa se constientizeze caracterul probabilistic alsolutiilor

12

Stabilirea obiectivelorStabilirea obiectivelor

Exemplu de obiectiv:

Stabilirea unei politici optimalede plecare in cursaa troleibuzelor

13

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a Colectionarea si analiza primara a

datelor;datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

14

Colectionarea si analiza Colectionarea si analiza primaraprimaraa datelora datelor

Familiarizarea executantului cu sistemul ce urmeaza a fi modelat

A nu se neglija informatiile obtinute peparcursul stabilirii obiectivului (negocierii)

Identificarea variabilelor de stare si aparametrilor relevanti pentruobiectivul propus(modelul este o simplificare)

Identificarea factorilor perturbatori, a criteriilor de periodicitate si a relatiilor interne

15

Colectionarea si analiza Colectionarea si analiza primaraprimaraa datelora datelor

Parametri si variabile:• numar de statii• distante intre statii• numar vehicule disponibile• viteze medii pe portiuni• capacitati de transport (grade de confort)• numar de calatori in statie (in functie timp)• timp de asteptare acceptabil• rate de defectare si timpi de reparare................. s.a.m.d.

16

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

17

Formularea modelului de Formularea modelului de simularesimulare

Sistematizarea variabilelor de intrare, parametrilor, variabilelor de iesire, dependentelor si indicatorilor tehnico - economici

SISTEM(parametri

dependente)

Variabilede

intrare

Variabilede

iesire

18

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

19

Estimarea variabilelor de Estimarea variabilelor de intrareintrare

• Achizitia datelor (esantionare, colectare, masurare C3)

• Prelucrarea statistica primara (Lab. 1, C4)(Eliminare erori aberante si sistematice, calcul parametri statistici principali, determinare distributie de probabilitate)

• Determinarea modurilor de variatie in timp

NU UITATI TEMA DE CASA !

20

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

21

Estimarea caracteristicilor Estimarea caracteristicilor operativeoperative

Determinarea expresiilor matematice sau a relatiilor procedurale dintre variabilele de intrare, parametrii si variabilele de iesire ale sistemului.

Expresiile matematice se determina in general prin analiza de regresie. (Lab. 2, C4)

22

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

23

Descrierea algoritmului Descrierea algoritmului si scrierea programuluisi scrierea programului

Modalitati de realizare a programului de simulare:

• intr-un mediu (limbaj) de programare (Lab. 3, C5);

• prin transpunere in modele abstracte si utilizarea de software specializat (Lab. 4, C6);

• cu utilizarea de software de simulare dedicat(Lab. 5 si 6, C7).

24

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

25

Validarea modeluluiValidarea modelului

Validare prin simularea:

• unor situatii anterioare

• unor situatii cu consecinte previzibile

A nu se confunda cu corectitudinea cu care transpunerea software descrie modelul imaginat.

26

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

27

Planificarea experimentelorPlanificarea experimentelor

• Necesitate rezultata din caracterul probabilistic al modelului

• Urmareste determinarea indicatorilor statistici principali ai rezultatelor simularii

28

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

29

SimulareaSimularea

In functie de scop:

• Simulare pentru obtinere date;

• Simulare de prezentare concluzii.

30

EtapEtape:e:

Stabilirea obiectivelor (definirea problemei);Stabilirea obiectivelor (definirea problemei); Colectionarea si analiza primara a datelor;Colectionarea si analiza primara a datelor; Formularea modelului de simulare;Formularea modelului de simulare; Estimarea variabilelor de intrare;Estimarea variabilelor de intrare; Estimarea caracteristicilor operative;Estimarea caracteristicilor operative; Descrierea algoritmului si scrierea Descrierea algoritmului si scrierea

programului;programului; Validarea modelului;Validarea modelului; Planificarea experimentelor;Planificarea experimentelor; SIMULAREA;SIMULAREA; Analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor.

31

Analiza rezultatelorAnaliza rezultatelor

Prelucrari statistice ale rezultatelor simularii

Analiza de credibilitate (bun simt)

Estimare consecinte (economice, sociale etc.)

32

Activitati Activitati ulterioareulterioare

Stabilirea procedurilor de actualizare a modelului

Verificarea concordantei cu realitatea

Diseminarea rezultatelor

33

THE END

Recommended