5. Методика получения математических моделей элементов и устройств автоматизации

В общем случае процедура получения математических моделей элементов и устройств включает в себя следующие операции:

1. Выбор свойств объекта, которые подлежат отражению в мо­ дели. Этот выбор основан на анализе возможных применений модели и определяет степень универсальности ММ.

2. Сбор исходной информации о выбранных свойствах объекта.Источниками сведений могут быть опыт и знания инженера, техническая литература, описания прототипов — имеющихся ММ для элементов, близких по свойствам к исследуемому, результаты экспериментального измерения параметров и т.п.

3 Синтез структуры ММ. Структура ММ — общий вид матема­тических соотношений модели без конкретизации числовых зна­чений фигурирующих в них параметров. Структура модели может быть представлена также в графической форме, например в виде эквивалентной схемы или графа. Синтез структуры — наиболее ответственная и с наибольшим трудом подлежащая формализации операция.

5. Оценка точности модели

В статистическом анализе известно большое число характеристик точности. Наиболее часто в практической работе, кроме среднеквадратического отклонения, используются:

максимальная по абсолютной величине ошибка

E_max = max| e(t)|;

относительная максимальная ошибка

Е_отн = Е_max / Y_ср *100%

средняя по модулю ошибка

|Е_ср| = (e(1) + ... + e(N))/N

относительная средняя по модулю ошибка

|Е_ср|_отн= |Е_ср| / Y_ср  100%

Эти показатели дают представление об абсолютной величине ошибки модели и о доле ошибки в процентном отношении к среднему значению результативного признака.

При использовании ретропрогноза - подхода, когда несколько последних уровней ряда оставляются в качестве проверочной последовательности - точность прогнозных оценок определяется на основе этих же показателей.

Лучшей по точности считается та модель, у которой все перечисленные характеристики имеют меньшую величину. Однако эти показатели по-разному отражают степень точности модели и потому нередко дают противоречивые выводы. Для однозначного выбора лучшей модели исследователь должен воспользоваться либо одним основным показателем, либо обобщенным критерием.

6. Современное прикладное программное обеспечение для решения задачи моделирования ис

Одним из наиболее распространенных программных продуктов для моделирования информационных систем является PowerDesigner.

Sybase PowerDesigner является комплексным инструментом для моделирования и разработки приложений и бизнес-процессов, предназначенным для применения в проектах различных масштабов, включая крупные корпоративные проекты. PowerDesigner позволяет осуществлять несколько стадий создания приложений, начиная от системного анализа и дизайна и заканчивая непосредственной генерацией кода приложения.

Последняя версия продукта, PowerDesigner 9.5, обладает средствами моделирования бизнес-процессов, объектно-ориентированного UML-моделирования, а также моделирования данных. PowerDesigner позволяет различным сотрудникам компании, в том числе и неспециалистам в области разработки приложений, разрабатывать и моделировать бизнес-процессы, ориентируясь на бизнес-задачи и опираясь на известные им термины, с помощью простой и интуитивно понятной графической модели. Кроме того, этот продукт позволяет разрабатывать и генерировать схемы баз данных посредством концептуального и физического моделирования, поддерживающего классические методики проектирования баз данных, а также содержит встроенные средства моделирования хранилищ данных.

Особенностями последних версий PowerDesigner являются поддержка анализа и проектирования систем с использованием стандарта UML (диаграммы бизнес-процессов, последовательности выполнения, классов и компонентов). На основе диаграммы классов PowerDesigner автоматически осуществляет генерацию и реинжиниринг кода для Java, C++, PowerBuilder, Visual Basic, C#, Visual Basic .NET и ряда других языков программирования и средств разработки. PowerDesigner 9.0 автоматизирует создание кода компонента на выбранном языке программирования, а также генерацию описания WSDL, необходимого для разработки Web-сервисов.

Enterprise-версия PowerDesigner содержит репозитарий масштаба предприятия для хранения информации, касающейся моделирования и дизайна приложений на всех уровнях ведения бизнеса в компании, и для управления этой информацией. Репозитарий обладает высокой масштабируемостью и поддерживает систему безопасности, основанную на ролях; средства контроля версий и поиска; инструменты генерации отчетов, что позволяет правильно организовать рабочий процесс и кардинальным образом повысить эффективность труда разработчика.

В зависимости от требований к проектированию и разработке можно выбрать только такие модули PowerDesigner 9.0, которые нужны конкретной компании. Доступные версии продукта, состоящие из разных наборов модулей, включают: PhysicalArchitect — для физического проектирования и генерации баз данных (OLTP и OLAP), DataArchitect — для концептуального и физического проектирования данных, ObjectArchitect — для объектно-ориентированного анализа и проектирования, а также концептуального и физического проектирования данных, Developer — для объектно-ориентированного моделирования и физического проектирования баз данных, Studio — для моделирования бизнес-процессов, для расширенного UML-моделирования и моделирования данных, Viewer — для просмотра всех типов моделей без возможности редактирования, Enterprise — для ведения централизованного архива для моделей и других файлов и групповой работы с моделями.