1. Sposoby modelowania: in vivo ; mod fiz; mod anal- mod zjawisk za pomocą równań matem dla zmian w czasie odbyw się w spos
ciągły; cyfr mod zjawisk za pomocą narzędzi, które dokonują obliczeń cyfr (komputer)2. Pojęcia modelowania i symulacji:
mod:konstruowanie modeli ukł rzeczywistych; posz/tworz zbioru elem operacji opis zach mod procesu. SYM: sym działania ukł rzecz na
maszynie cyfr; wyznaczanie traj we-wy krok po kroku na pods mod scal za pomocą sys komp; sztuczne odtw właść jakiegoś zjawiska
rzeczywistego; 3. Model, reakcja, struktura: MOD: Zbiór elem operacji (zrozumiałych dla środowiska sym, będącego proc oblicz zdolnym do
wygener pożądanej reakcji) opisujących zachowanie się mod procesu. REAKCJA: odpowiedz na pytanie co układ robi? STRUK: odpowiedz
na pytanie jakim sposobem układ to robi? : złożoność, sekwencyjność.4. Poziomy wierności modeli: Mod jest wierny dla danego eksp,
jeżeli można utworzyć pary we-wy, ktore są zgodne ze wszystkimi parami we-wy ukł modelowanego. Zasadność mod jest związana z
układem eksp i kryt, wg którego mierzona jest zgodność par we-wy. POZ WIERNOŚCI: Replikatywny: prawidł powt odp przy takich samych
pobudzeniach; Predykcyjny: powtarzalna zgodność mod z rzeczyw ukł dla innych war niż te, które braliśmy pod uwagę podczas projektów;
Strukturalny: odtw reakcji i spos działania ukł rzeczyw 5. Aspekty zasadności sym: metody sym; dobór języka modelow; ch-r środowiska
komp;dokładność reprezentacji maszynowej liczb i działań; prędkość obliczeń 6. Zastosowania i zalety M&S: Zastos M&S: sprawdz hipotez,
badania parametr mod; optym działania modeli| Zalety komp sym i mod: powtarzal, niedestrukcyj7. Zalety językow M&S: uprasz pr M&S;
szybka interpr danych; statyczne i graficz opracow.8. Błędy w systemach M&S: Rozrożniamy błędy: w mod matem; w realizacji komp
(mechanizm i strateg) 9. Składniki opisu nieformalnego: elementy; zmienne opis (param i stany elem); inter elem (reguły wzaj oddział);
przyjęte założ 10. Wady opisu nieformalnego: niekompletny; nielogicz;niejednoznacz 11. Sposob opracowania wynikow M&S: nieform
opis mod i zał (w j natur); form opis (matem i jednozn); prog sym; prezentacja eksper i wynikow ich analizy; ocena (zakr zastos mod;
zasadności modelu,*kosztow przebiegow sym; odniesienie do innych mod12. Kategorie mod: ciągłe/dyskr w czasie; ciągłe/dyskr w wart
chwilowej zmiennych; determinist/stochas; autonom/nieautonom; stacj/ niestacjon; dynami/niedynam; liniowe/nieliniowe
13. Zasady opisu formalnego: a) skrót środek opisu: materia/zespoł wielkości, zbiory wymuszeń, pobudzeń stanow wewn reakcji wyjść;
materia/zespoł odwzorowań, funkcje okreś reakcję na pobudz; podst czasu (ciągła, dyskretna) b) formalizmy / konwencje opisu odpowiedn
do klas mod; mod dyskretne w czasie; dyskr zdarzenia; rownania rożniczk14. Ogniwa procesu M i redukcji:Pojęcia/etapy(ogniwa) ukł i mod:
ukł rzeczyw; ukł eksp; mod podst; mod scal (min złożoność)15. Pojęcie układu rzeczywistego: Z całego syst rzeczyw, na podst dostępn
pomiarow i obser, wyodrębn segment, ktory uważamy za dostat jego reprezentację: nazywamy go ukł rzecz. Ukł rzecz to ukł, który jest
fragm rzecz. Jego działanie często nie jest w pełni opisane. 16. Rodzaje układow rzeczywistych: naturalny np. biolog, ekolog, mechan;
sztuczn: urządzenie elektron, komputer; hybryd: transportowy, cyfrowe sterowanie ob. 17. Trajektoria wektorowa: Zbior przebiegow
wszystk zmiennych. Rozróżniamy trajek wej, wyj, które razem tworzą parę trajektorii wejscie-wyjście. 18. Reakcja przejścia (wej wyj):
Zbiór wszystkich trajek możliwych do otrzym eksperym
19. Układ eksperymentu: Opisuje ogranicz zbior warunkow, w których ukł rzeczywis będzie obserwowany.20. Układ eksperymentu, a
reakcja przejścia: mod jest wierny dla danego eksp, jeżeli można utw pary we-wy, które są zgodne (wobrębie pewnego kryterium) ze
wszystk parami we-wy układu. Zasadność mod jest związana z układem eksperymentu i kryterium, według którego mierzona jest zgodność
par we-wy. 21. Mod podstaw a reakcja przejścia: Pozwala uzyskać wszystkie trajektorie we-wy (całą reakcję) układu rzeczywistego, tzn. jest
zasadny dla wszystkich dopuszczalnych ukł eksperym. 22. Do czego odnosi się zasadność / wierność mod (scalonego): mod scal: uproszcz
model podst zasadny dla układu eksper. 23. Podstawowe operacje redukcji: scalanie komponentow; upraszczanie interakcji; 24. Elementy
modelu podst i podlegaj redukcji: elementy; zmienne opisowe; reguły interakcji; schemat oddziaływań. 25. Upraszczanie: pomijanie;
uogoln zakresow; zastępow zmiennych opisowych przez zmienne losowe; grupow elem i zm. opisowych; upraszcz reguł interakcji i sch-t
oddziaływań. 26. Ograniczenia symulacji: Ogran zasobów komput: czas symulacji (czasem symulacja może trwać kilka dni a nawet lat);
pamięć (operacyjna) (problemy z ulokowaniem danych w przestrzeni pam. Komputera); oprogramowanie systemowe (należy dostosować
się do możliwości systemu operacyjnego oraz j programowania biblioteki, kompilatory, translatory, obsługa komend,
gospodarkapamięcią). Ograniczenia czynnika ludzkiego: czas i wysiłek współmierny do efektów; ch-r oprogramow (łatwość w obsłudze,
usuwaniu, itp.) 27. Dobrze opis model ukł autonomicz: Mod jest dobrze opisany jeżeli speł są warunki: |5K| = 5[; |5M| = 5Z; 5M =
5G
[5M1, & , 5M5[||5M5[+1, & , 5M5Z]5G = [5K1, & , 5K5[||5I1, & , 5I ] = [5K5G 5I5G]; dla każdego 5a+ > 5a 5K(5a) [5K(5a+), 5I(5a+)] Inicjalizacja 5K(5a) = [& ]
5T
Wzmocnienie: 5a > 5a+ . 28. Zbior zmiennych stanu: 5K = {5K " 5M, |5K| = 5Z5V5[: 5K(5a) 5M(5a+)}Zmienne stanu X (wektor) jest to min podzbiór
zbioru zmiennych opisowych taki, że jego znajom wystarcza do określ wszystk pozost zmiennych Z w nast. chwili czasu. 29. Podstawowa
reguła/struktura interakcji: 5 = {5a05a1 & 5a5`} 5a5V d" 5a5`, 5V = 0 & 5`; - momenty obliczeniowe (czasy modelowe, dla których można wytw zbiory
5a 5a
wart zmiennych opis mod Z) 5@: 5g(5a5V+1) = 5E5a5V{5e(5a5V)} lub 5@: 5e(5a5V+1) = 5E5e5V{5e(5a5V)} i 5c(5a5V+1) = 5E5c5V{5e(5a5V)}Sym przejścia mod: 5a5V 5a5V+1.
30. Prototypowa procedura symulacji: Założenia: model dyskretny, niezmienny w czasie; wartości początkowe dla 5a = 5a0; x(5a0) = 5e0;
momenty obliczeniowe: 5 = {5a0, 5a1, & , 5a5`}; głębokość wglądu: h (związane z dokładnością i czasem symulacji, zakładamy stałe). Kroki: 1.
! !
Inicjalizacja zegara: 5a T" 5a0; 2. Inicjal zmiennych stanu: 5e(5a) T" 5e0; 3. Zastosowanie reguły iteracji: 5c(5a) = 5E5c { 5e(5a)} oraz 5e(5a) = 5E5e { 5e(5a)}.
4. Przesunięcie zegara: 5a T" 5a + !; krok 5. Sprawdz warunków końca: KoniecT" 5a > 5a0 + 5` " !;Krok 6. Jeśli nie koniec to do kroku 3. 33.
Model normalny jako automat autonomiczny: )#x, y, R, P*# sekwencja, bo kolejność ma znaczenie w maszynie sekwencyjnej
(automacie) 5e = {5e5V}, 5f = {5f5V}; 5E: 5e 5e, 5C: 5e 5f; x to zbiór wektorów (np. zbiór pkt w sali wykładowej).34. Sekwencja stanów wejść i
wyjść: Przedział obserwacji: [5a, 5a+]; [5a = 5a0, & , 5a+ = 5a0 + 5` " ! = 5a5`], sekwencja sił obliczeniowych dzięki powyższemu zapisowi możemy
utworzyć ciąg: { 5e(5a0), 5e1, & , 5e(5a5`) = 5e5`}(sekwencja stanów); sekwencja stanów generowana jest za pomocą funkcji przejścia stanów: 5e5V =
5E(5e5V-1
); 5V = 1,2, & , 5`; sekwencja wyjść: { 5f0, & , 5f5`}, Funkcja wyj 5ؚ5 = 5w(5ؙ5؊).
36. Trajektoria wejść dla momentów obliczeniow i=0,1,& ,S Dla mod nieautonomicznego(bo tylko tam jest wejście): 5G5b,[5a,5a+ (5a0 + 5V " !) =
]
5b5V 5Q5Y5N 0 d" 5V d" 5`; 37. Opisowe zmienne nie wejściowe: Zmienne nie wejściowe: 5H = 5M - 5H = = {5d5W} Z to zmienne wejściowe,
zmienne nie wejściowe to zmienne opisowe określone przez model. 38. Dobrze opisany model stanu nieautonomicznego: Dla każdego
5a+ > 5a wartość 5(5a) oraz trajekt wejść w przedziale [5a, 5a+]: 5G5b,[5a,5a+ (5a0 + 5V " !) = 5b5V 5Q5Y5N 0 d" 5V d" 5`; Jednoznacznie określają 55V = 55` 6"
]
]
55V = 5(5a0 + 5V " !)|5V=5` 39. Zbiór zmiennych stanu nieautonom: zbiór stanu: 5K = {5K " , |5e| = 5Z5V5[: (5e(5a), 5G5b,[5a,5a+ ) (5a+)}. 40.
Zmienne stanu modelu dyskretnego i stacjonarnego: 5K = {5K " , |5e| = 5Z5V5[: (5e(5a), 5b(5a), 5b(5a + !)) (5a + !)} 42. Układ
nieautonomiczny jako automat (maszyna sekwencyjna):
- wartości zmiennych; 5b = {5b5V} " 5 5b1 5e 5 5b2 5e & 5 5b5]; 5e = {5e5V} "
5 5b1 5e 5 5b2 5e & 5 5b5[; 5f = {5f5V} " 5 5b1 5e 5 5b2 5e & 5 5b5^; !prod kartez zakresów 5E: 5e 5b => 5e; 5C: 5e 5b => 5f. Czy to jest funkcja R czy P
dowiemy się dopiero wtedy kiedy ktoś je nazwie gdyż nie możemy jej rozróżnić po opisie magnetycznym. 44. Reakcja stanu wej-
wyjściowa:5E 5F = {(5G5b, 5G5e)};5E 5/5 = {(5G5b, 5G5f)}, gdzie 5G5b trajektoria wejściowa, 5G5e trajektoria stanów, (5G5b, 5G5e) - para trajektorii wej-
stanowych, (5G5b, 5G5f) para trajektorii wejściowo-wyjściowych. 45. Metody generacji liczb pseudolosowych: generacja liczb pseudol
odbywa się za pomocą deterministycz reguł. Sekw determ: powtarzanie: przez zastosowanie tych samych zarodków: 5e5V " 56[0,5]), 5V = 1, & 5[;
5[ 5[
okresowe: |5K| = 5_5] = 5]5[, 5T5Q5g5V5R 5_5] n zarodków z przedziału [0,p). 46. Zasada działania generatora addytywno-multiplikatywnego: Krok
1: niech 5`0 " 56[0,5]) = {0,1, & 5] - 1} - wart. zm. stanu. Krok 2: "5`5V,5V=0,1& 5`5V+1 = (5N " 5`5V + 5O)5Z5\5Q 5], gdzie: 5N, 5O " 56[0,5]); 5Z 5Z5\5Q 5] = 5[ ś'
5`5V
5Z = 5X5] + 5[; 5T5Q5g5V5R: 5Z, 5X " 56[0,"), 5] " 56[1,"), 5[ " 56[0,5]) Krok3: 5_5V = zwykle: 5] = 25?, 5? " 56[1,"); 5`5V " 555? = 56[0,5]) = {0,1, & , 25? - 1};
5]
5Z 5Z5\5Q 5] = 5Z 5N5[5Q(5] - 1); 5`5V- zarodki, 5V " 56[0,") 5`0- zarodek początkowy. 47. Generator losowy jako maszyna sekwencyjna:
M= ; 5K = 56[0,5]); 5L = 5E[0,1) = [0,1); 5E: 56[0,5]) 56[0,5]); 5e T" 5E(5e) = (5N5e + 5O)5Z5\5Q 5]; 5C: 56[0,5]) 5E[0,1);
5e 5]-1
5f T" 5C(5e) = ! (5Z5N5e < 1) 48. Zasada działania liniowego generatora wyższego rzędu: Krok1: 5`5V " 56[0,5])5Q5Y5N 5V " 56[-5[,-1)
;
5] 1
5`5V
Krok2: "5`5V,5V=0,1& 5`5V = ("5[ 5N5W5`5V-5W)5Z5\5Q 5]; 5N5W " 56[0,5]), 5W " 56[1,5[); Krok3: : 5_5V = . 49. Podstawowe testy losowości: równomiernego założenia
5W=1
5]
prawdopodobieństwa; słabej korelacji pomiędzy liczbami. 50. Generator o rozpadzie gaussowskim: Rozkład normalny = gaussowski:
1 1 5e-5Z5e 2
5](5e) = exp (- ( ) ) , -" < 5e < ". 51. Metoda Monte Carlo: jest grą losową, która może być wykorzystywana do rozwiązania
55e"25 2 55e
określonych problemów. Rozwiąz jest otrzym w wyniku próbk, a nie w sposób analit lub za pomocą innych metod.5]: 5E[54,55] 5E[0,56],
Krok1: losowanie 5e " 5E[54,55) Krok2: losow: 5f " 5E[0,56)Krok 3. Jeśli y > p(x) -> Krok1 (czyli odrzucony wynik), inaczej x : p(x); (do tego wykres
gęstości prawdop). Niska efektywność tej metody: generow 2 liczb pseudolosow o rozkł równomier; powatrzanie prób.
5e
52. Metoda dystrybuanty: 5]: 5E 5E[0,"), dystrybuanta: 59(5e) = +"-5e
5](5 )5Q5 absolutnie ciągła zmienna losowa, (wykres dystrybuanty);
Algorytm: Krok1. Losowanie 595e " 5E[0,1]; Krok2. Interpolacja: 5A5V5R5P! 54 d" 5e5V d" 5e d" 5e5V+1 d" 55 5\5_5N5g 59(5e5V) d" 59(5e) d" 59(5e5V+1) 5dó5d5P5g5N5`:
595e-59(5e5V)
5e = 5e5V + (5e5V+1 - 5e5V) 53. Główny postulat modelowania inżynierskiego. Model: nie może być zbyt prosty, gdyż wówczas
59(5e5V+1)-59(5e5V)
wnioski nie będą słuszne dla układu rzeczywistego; nie może być tak złożony, by niepotrzebnie nie komplikować analizy
54. Podstawowe metody modelowania inżynierskiego. Są dwie podstawowe metody:1) analityczna / fizyczna: systematyczne
zastosowanie PRAW FIZYKI do poszcze podukł ( elementy układu rzeczywistego / układu eksperymentu); analityczne połączenie
zamodelowanych podukł. 2) syntetyczna / matematyczno-eksperymentalna: dobór matematyczny relacji wejściowo-wyjściowej;
dopasowanie param tej relacji do danych eksperymentalnych (trajektorii wej wyj) 55. Podstawowa cecha układów fizycznych:
Układy fizyczne (elektryczne, mechaniczne, hydrauliczne, termiczne) posiadają możliwości: przechowywania, rozpraszania, przekazywania,
przekształcania. 56. Metoda analitycznego modelowania. Modelowanie analityczne: 1. cel modelowania 2. rozdział układu rzeczywistego
od środowiska 3. modelowanie fizyczne / właściwe do naśladowania reakcji 4. przydział zmiennych do istotnych cech układu rzeczywist
5. opis matematyczny elem 6. równania oddziaływań między elementami 7. przetworzenie równań w pożądany model 8. pożądany
9. weryfikacja modelu 57. Procedura modelowania analitycznego: Postaw cel modelowania; zdefiniuj układ rzeczywisty; zaproponuj
strukturę modelu; wyspecyfikuj zmienne; opisz elementy matematycznie; opisz oddziaływanie między elementami; zintegruj równania
modelu; opracuj pożądaną postać modelu; dokonaj weryfikacji modelu. 58. Typy zmiennych: są 2 typy zmienn: (J): przelotowe/tranzytowe;
wzdłużne/kanałowe; przepływowe/natężeniowe (cecha: posiadają tę samą wart na obu końcach elem (wej-wyj), przykład: prąd, siła,
moment wydaj pracy, natężenie przepływu ciepła; (V): punktowe/stacjonarne;poprzeczne/wlot-wylot; poziomowe/potencjałowe
(cecha: mają rożne wartości na obu końcach elementu (wej-wyj); przykład: napięcie, ciśnienie, prędkość, temperatura).
59. Definicja i przykłady zmiennych wzdłużnych. Zmienna wzdłużna posiada tą samą wartość na obu końcach elementu (wej-wyj). Zmienna
ta musi spełniać zasady ciągłości/zachowania przepływu: węzłowe prawo Kirchhoffa ( I1 = I2 + I3 ); druga zasada dynamiki Newtona
zasada rownowagi sił D Alemberta; zasada zachowania masy przepływającej (cieczy); zasada rownowagi cieplnej.
60. Definicja i przykłady zmiennych poprzecznych. Zmienna poprzeczna ma rożne wartości na obu końcach elementu (wej-wyj). Zmienna
ta musi spełniać warunki kompatybilności/zgodności: obwodowe (napięciowe) prawo Kirchhoffa: warunki kompatybilności względnych
prędkości ruchu; warunki kompatybilności spadków ciśnienia; warunki kompatybilności spadków potencjału; warunki kompatybilności
spadków temperatury. 61. Reguły opisu oddziaływania między elementami. zasady ciągłości dla zmiennych J (zmienne
wzdłużne/natężeniowe) warunki zgodności dla zmiennych V (zmienne poprzeczne/napięciowe) liniowe grafy (nawet dla elementow
nieliniowych) 62. Metoda syntetycznego modelowania. a) dobor matematycznej relacji wejściowo wyjściowej (wybieramy model)
b) dopasowanie parametrow tej relacji do danych eksperymentalnych (trajektorii we/wy); Podstawy modeli syntetycznych: prawa fizyki
(WHITE/GRAY BOX); użyteczność (BLACK BOX). 63. Zalety modelowania syntetycznego (Black Box).Użyteczność: odtwarzanie reakcji
U.RZ/U.E, łatwość w użytkowaniu, złożoność U.RZ (socjo-ekonom., biologiczne), wszystkie parametry wymagają określenia (identyfikacja
parametrow przez dyskretną estymację) 64. Dyskretne modele syntetyczne: AR (auto regresive) ARX (auto regresive with exogenius input
z nieautonomicznym wejściem); MA (moving average) MAX (... with exogenius input); ARMA (auto regresive with moving average)
ARMAX (... with exogenius input); ARIMA (auto regresive with integration moving average) ARIMAX (... with exogenius input)
72. Metody SR: Metoda ogolna strukturalizacji liniowych/nieliniowych rownań rożniczkowych zwyczajnych ze stałymi lub zmiennymi
współczynnikami; Metoda kanonicznej strukturalizacji transmitancji operatorowych: metoda zagnieżdżonego całkowania; metoda
zmiennej pomocniczej.73. Ogólna metoda SR Krok 1. Wyznaczyć najwyższą (n) pochodną z r.r. Krok 2. Narysować kaskadę (n)
integratorow. Krok 3. Związać najwyższą pochodną z wejściem kaskady i pozostałe pochodne z wyjściami integratorow. Krok 4. Zrealizować
SR Kroku 1. 74. SR metodą zagnieżdżonego całkowania: Krok 1. Zapisać operatorowe rownanie we/wy. Krok 2. Wyznaczyć najwyższą
pochodną funkcji wyjścia. Krok 3. Uformować wielomian zmiennej s (pogrupować wg potęg). Krok 4. Wyznaczyć funkcję wyjścia (przez
wielokrotne całkowanie). Krok 5. Uformować kaskadę (n) zagnieżdżonych integratorow. Krok 6. Zrealizow SR Kroku 4 75. Metoda zmiennej
pomocniczej: Krok 1. Wprowadzenie zmiennej pomocniczej przez przemnożenie licznika i mianownika transmitancji operatorowej przez
V(s). Krok 2. Porownanie uzyskanego wyrażenia wymiernego do ilorazu transformacji wyj. i wej. Krok 3. Zapisanie operatorowych rownań:
(a) wejście zmienna pomocnicza na podstawie porownania mianownikow (b) zmienna pomocnicza wyjście na podstawie porownania
licznikow Krok 4. Określenie struktury modelu (a) metodą ogolną. Krok 5. Określenie struktury modelu (b) metodą ogolną/bezpośrednią.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Sciaga pl Podział drukarek komputerowych
dydaktyka egzamin sciaga
Ściąganie drążka wyciągu górnego do klatki na maszynie
ściąga kol 1 stata
sciaga napedy
ściaga PR
DMK Ściąga na egzamin
Podstawy Systemów Okrętowych Ściaga Pytaniami
ŚCIĄGA
Liber MMM
ściaga analiza
Badanie Maszyn ściąga 1
cisco kolos sciaga labki
więcej podobnych podstron