Построение информационных систем исследования задач идентификации

• Автор: Васильев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 131 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ И ЗАДАЧИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭВМ В ПРОЦЕССЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ, АНАЛИЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАДАЧ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Многовариантность задачи идентификации динамической

системы И

1.2 Классификация задач идентификации динамической

системы

1.3 Процедура идентификации динамической системы как объекта

информационного обеспечения

1.4. Выводы по главе

2. ВЫБОР И БОС1ЮВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ
2.1. Процедура идентификации динамической системы как задача
вычислительного эксперимента.
2.2. Выбор и обоснование базовой технологии и принципов
построения программной системы.
2.3. Формализация задачи идентификации в терминах
технологии.
2.4. Выводы по главе
3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМА1 I IIЮЙ СИСТЕМЫ
3.1. Разработка архитектуры системы.
3.2. Определение принципов взаимодействия функциональных
компонент
3.3. Компонентная и реляционная модели системы
3.4. Выводы по главе
4. ИСПОЛБЗОВАИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ
4.1. Схема расчета моделирования задачи идентификации
4.2. Моделирование многомерного случайного процесса.
4.3. Моделирование процедуры идентификации.
4.4. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


На основе исследования литературных данных и сформулированы особенности процесса решения задачи идентификации динамической системы на ЭВМ как задачи информационного моделирования. Определены принципы построения и организации информационной системы, обоснованы ее архитектура, требования к системному, функциональному и информационному обеспечению. Изучены возможности многокомпонентной работы систем и их взаимной интеграции. Разработан прототип пакета прикладных программ для идентификации динамических систем. Проведена проверка методик и реализаций на реальной задаче активной идентификации. В основу решения положено фундаментальное понятие вычислительного эксперимента, его особенностей, свойств и выдвигаемых им требований к системам реализации. В процессе решения использованы понятия и положения теории автоматического управления и теории автоматов, оптимального оценивания Ь статистических решений, теории графов, сетей, логика высказываний и исчисление предикатов, а также теоретические работы в области анализа и построения информационных систем. Семантическая модель предметной области активной идентификации динамических систем. Модель информационной системы. Архитектура и принципы реализации программного комплекса для активной идентификации динамических систем. В экспериментальных науках часто возникает такая ситуация, когда исследователю необходимо установить вид зависимости между измеряемыми величинами. Статистическое оценивание зависимости называют регрессионным анализом []. Таким образом, цель идентификации -регрессионный анализ динамических систем. Проблема идентификации наряду с проблемой оптимизации является одной из основных в теории и практике управления. В общем случае - это проблема построения для определенной цели модели объекта (процесса, явления). Ьолее точно, идентификация - определение по заданным входному и выходному сигналам модели из определенного класса моделей, которой испытываемая система эквивалентна [,,]. Таким образом, проблема идентификации состоит в том, чтобы с помощью наблюдений на входе и выходе процесса определить в некотором смысле наилучшую модель из определенного класса моделей. При этом определение наилучшей модели среди всех возможных классов моделей представляет собой чрезмерное обобщение проблемы идентификации и, кроме того, нельзя требовать, чтобы в результате идентификации получилась "истинная" модель процесса, т. Действительно, конкретное использование впоследствии приводит к требованию получения в каком-либо смысле наиболее простой модели (по размерности, порядку дифференциального уравнения, быстроте реализации на ЭВМ и др. Разумным при этом представляется стремление описывать технологические объекты при помощи хорошо изученных моделей, осуществляя разработку специализированных моделей только в обоснованных случаях. Таким образом, при определении формы математической модели решаются вопросы выбора: структуры модели, порядков уравнений, способов определения численных значений коэффициентов. Цель оптимальной идентификации - нахождение вероятностной модели динамического объекта, оптимальной в том или ином смысле. Построение модели объекта может осуществляться многими способами: на основании теоретического анализа, на базе физических, химических, биологических, экономических и других закономерностей, присущих данному объекту, на основании обобщения предыдущего опыта, на базе логического анализа, на основании эксперимента и др. При выводе теоретических (например, физических) моделей структура уравнений и их порядок определяются из (физических) теорий, положенных в основу объяснения процессов. Коэффициенты уравнений, описывающих (физическую) модель, выражаются через (физические) постоянные. Последние найдены, как правило, с помощью экспериментальных исследований. Наиболее ценные модели получаются при использовании экспериментально-аналитического метода (ЗАМ) []. ЭЛМ заключается в аналитическом составлении уравнений статики и динамики объектов, проведении экспериментов по снятию статических зависимостей и переходных процессов конкретных объектов и нахождении по их результатам параметров уравнений.