Биотехнические системы и технологии (Семенова ФИБС БТС 11 семестр) / Лекции 1-6
.pdf
Требования, предъявляемые к модели
7
Модель должна быть:
- связана с функционированием системы;
- ориентирована на решение реальных проблем;
- построена так, чтобы оказывать помощь тем, кто управляет системой.
Критерии, которым должна удовлетворять модель
8
-простой и понятной пользователю;
-целенаправленной;
-удобной в управлении и обращении;
-полной с точки зрения решения главных задач;
-адаптивной к возможному изменению конфигурации модели и обновлению данных;
-способной к совершенствованию и наращиванию по принципу от простого к сложному.
Точность и адекватность
9
Точность модели оценивается степенью совпадения параметров реального объекта и значений тех же параметров, рассчитываемых с помощью оцениваемой ММ.
Адекватность модели – способность отображать заданные свойства с погрешностью не выше заданной.
Процесс построения модели
Построение модели опирается на сведения об исследуемой среде – априорные и полученные в результате экспериментов.
Данные
10
Модельная
структура
Структура
данных
Структура
системы
Модель
Соотношения между структурой системы и структурой данных определяют модельную структуру, являющуюся основой для построения модели.
Процесс построения модели
11
1. Формулировка предмодели. Словесносмысловое описание объекта или явления.
2. Завершение идеализации объекта. Отбрасываются все факторы и эффекты, которые представляются не самыми существенными для его проведения. По возможности идеализирующие предположения записываются в математической форме, с тем, чтобы их справедливость поддавалась количественному контролю.
Процесс построения модели
12
3. Выбор или формулирование закона, которому подчиняется объект и его запись в математической форме. При необходимости используются дополнительные сведения об объекте, также записываемые математически.
4. Задание сведений о начальном состоянии объекта и других его характеристиках, без знания которых невозможно определить поведение объекта. Формулируется цель исследования модели.
Процесс построения модели
13
5. Изучение модели всеми доступными методами, в том числе со взаимной проверкой различных подходов, особенно при исследовании нелинейных объектов.
6. Определяется адекватность модели, т.е. ее соответствие объекту и сформулированным предложениям. При отрицательном результате модель должна быть либо отброшена, либо соответствующим образом модифицирована.
Методы моделирования
14
ДЗ!!!
15
М А Т Е М А Т И Ч Е С К О Е М О Д Е Л И Р О В А Н И Е
Введение в математическое моделирование биологических систем
16
Цели математического моделирования:
Повышение надежности и объективности принимаемых специалистами
решений;
Выявление факторов риска, диагностика, выбор оптимальной терапии и т.п.;
Изучение воздействия лечебных или повреждающих факторов на организм и его отдельные системы;
Прогнозирование развития отдельных направлений здравоохранения.
Широкое использование ММ в медицине и биологии связано с тем, что оно является одним из самых результативных методов научного исследования, а
также с его практическим применением, т.е. применимостью для решения
задач, связанных с разработкой новых медицинских технологий и соответствующего медицинского оборудования.