Моделирование непрерывно-стохастической модели на ЭВМ - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Моделирование непрерывно-стохастической модели на ЭВМ
Выбор метода моделирования дифференциальной стохастической системы и постановка задачи. Построение численной модели дифференциальной стохастической системы. Результаты моделирования. Текст программы. Проверка датчика случайных.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
У даній роботі розглядається моделювання неперервно-стохастичних моделей на ЕОМ.
Робота викладена на 26 сторінках друкованого тексту, містить: 2додатки, 4 рисунк а та список використаної літератури з 2 найменувань.
В данной работе рассматривается моделирование непрерывно-стохастической м оделей на ЭВМ.
Работа изложена на 26 страницах печатного текста, содержит: 2 приложения, 4 рисунка и список использованной литературы из 2 наименований.
I n the given work modelling continuous - stochastic models on the computer is considered
Work is stated on 26 pages of the printed text, contains: 2 appendices, figures and the list of the used literature from 2 names.
Приложение Б - Проверка датчика случайных чисел……………….……..24
Существует проблема оценки функционирования произвольной системы, то есть оценки выхода ее характеристик за определенный уровень.
Для решения поставленной проблемы существуют две группы методов. Первая группа базируется на знании аналитического выражения плотности вероятности, а вторая группа - не требует подобной информации. И так как нам не известна плотность вероятности, мы должны воспользоваться второй группой, то есть выполнить математическое моделирование с использованием численных методов.
Поэтому выполним непрерывно-стохастическое моделирование на ЭВМ.
Таким образом, целью курсовой работы является моделирования состояния системы для оценки выходов ординат случайного процесса за зада н ный уровень .
Состояние системы описывается стохастическим дифференциальным уравнением:
и - параметры спектральной плотности,
и временем моделирования 120 сек, относительная погрешность среднеквадратического отклонения ,
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
· выбрать метод моделирования стохастической дифференциальной системы;
· построить численную модель состояния системы;
· выполнить моделирование по построенной численной модели;
· оценить количество выбросов случайной величины за заданный уровень .
Имитационное моделирование - моделирование, при котором система заменяется на ее имитатора, и с ним проводится эксперимент с целью получения информации о системе.
Математическое моделирование - моделирование, при котором мы можем заменить систему ее математической моделью и провести эксперимент с ней, а не с самой системой.
Сущность имитационного моделирования заключается в том,
что в его основу положена методология системного анализа. Она дает возможность исследовать проектируемую либо анализируемую систему
по технологии операционного исследования, включая такие этапы, как смысловая постановка задачи; разработка концептуальной модели; разработка и программное реализация имитационной модели; проверка адекватности модели и оценка точности результатов моделирования; планирование экспериментов; принятие решений. Благодаря этому имитационное моделирование можно применять как универсальный подход для принятия решений в условиях неопределенности и для учета в моделях факторов, которые тяжело формализуются, а также для введения в практику основных принципов системного подхода для решения практических задач.
Но для решения нашей задачи мы воспользуемся математическим моделированием, поскольку предполагаемая модель дифференциальной стохастической системы будет математической.
Что же касается метода, то выполнения поставленной задачи моделирования существуют различные методы. В первой группе этих методов требуется построить плотность вероятности в аналитическом виде, когда система описывается нелинейными стохастическими уравнениями, что невозможно при данной постановке задачи, поскольку мы не можем найти плотность вероятности в аналитическом виде. Поэтому выполним математическое моделирование непрерывно-стохастическое системы с использованием численного метода.
В качестве численного метода для вышеуказанного моделирования воспользуемся методом Эйлера, так как он наиболее оптимально подходит для решения данной задачи, поскольку может обеспечить вполне приемлемую точность расчетов при относительной простоте. Безусловно, существует ряд других методов, которые обеспечивают более высокую точность, например метод Рунге Кутта, но они являются значительно более сложными.
Сходимость применяемого метода (метода Эйлера) обеспечивается среднеквадратично. В качестве критерия для выбора шага будем применять относительную погрешность среднеквадратичного отклонения.
Если этот критерий менее или равен 0.05, то результат удовлетворительный, иначе необходимо уменьшить шаг интегрирования в 2 раза и по
и - параметры спектральной плотности,
и временем моделирования 120 сек, причем относительная погрешность среднеквадратического отклонения ,
а) случайное воздействие имеет спектральную плотность ;
б) если случайное воздействие X(t) является белым шумом.
Выполним математическое моделирование непрерывно-стохастической системы.
Будем использовать нелинейное стохастическое уравнение 2-го порядка , (1)
Для реализации математической модели в случаях:
а) случайное воздействие имеет спектральную плотность , (2)
- коэффициент затухания корреляционной функции;
- средняя частота корреляционной функции.
а) если случайный процесс имеет спектральную плотность.
Белый шум - стационарный случайный процесс с нулевым математическим ожиданием и корреляционной функцией, равной дельта-функции.
Моделирование белого шума осуществляется по следующей формуле:
-независимая случайная величина с нормальным законом распределения с m x =0 и D x =1,
N o - коэффициент интенсивности белого шума или высота спектральной плотности.
Моделирование случайного воздействия со спектральной плотностью осуществляется стохастическим дифференциальным уравнением второго порядка
в систему уравнений 1-ого порядка, для этого введем специальные переменные:
В результате получим следующую систему 1-го порядка:
Применяем к каждому уравнению метод Эйлера
получим следующую численную модель:
В случае а) когда случайное воздействие - белый шум, аналогично, математическая модель будет иметь вид:
При моделировании непрерывной стохастической модели следует выполнить такие действия:
Подбор коэффициента интенсивности белого шума (его мы осуществим с помощью табуляции функции
ее максимальное значение и будет требуемым шагом);
разработать датчик случайных чисел с нормальным законом распределения.
- сгенерировать два случайных числа с равномерным законом распределения, 1-ое число , а второе число
- сравнить, если V 1 >f(V 1 ), то все числа отбрасываются и генерация повторяется заново, иначе меньшее число принимается как верное;
3) выбрать произвольный шаг табулирования;
4) получить значения по системам уравнений (8),(9);
5) проверить сходимость - проверка выполняется среднеквадратично по формуле
Если погрешность среднеквадратичного отклонения менее или равна 0.05, то полученные значения считаются решением, иначе необходимо уменьшить шаг в 2 раза и повторить итерацию.
Причем в случае, где X(t)- белый шум обеспечиваем сходимость только по x 1 (8); а в случае, где случайное воздействие имеет спектральную плотность (2), сходимость обеспечиваем и по x 1 и по x 3.
и - параметры спектральной плотности,
и временем моделирования 1 2 0 сек, относительная погрешность среднеквадратического отклонения ,
а) случайное воздействие имеет спектральную плотность ;
б) если случайный процесс является белым шумом.
Ш выбрали метод моделирования стохастической дифференциальной системы;
Ш построили численную модель состояния системы;
Ш выполнили моделирование по построенной численной модели;
Ш оценили выброс случайной величины за уровень ;
Ш Выполнили проверку датчика сл.чис.с помощью критерия Хи квадрат.
Моделирование выполнялось с целью вычисления количества ординат случайного процесса y(t), которые выходят за уровень и подсчет количества выхода значений за этот уровень - ни одно значение не вышло за уровень.
/// fprintf(stream, " t | y | z \n");
j1 = -1.0 + 2.0*rand()/((double)RAND_MAX - 1.0);
j2 = -1.0 + 2.0*rand()/((double)RAND_MAX - 1.0);
z=z+h*(e*pow((n0/h),1/2)-b1*z-b2*fabs(z)*z-c1*y-c3*pow(y,3));
fprintf(stream, "%f | %f | %f \n",t,y,z);
z1=z1+((h/2)*(e*pow((n0/h),1/2)-b1*z-b2*fabs(z)*z-c1*y-c3*pow(y,3)));
y_rez=y_rez+(pow((mas1[i]-mas[i]),2));
printf("%f epsilon for our operations\n",eps);
fprintf(stream, "%f epsilon for our operations\n",eps);
Написание программы на языке SAS для построения модели скалярной динамической дискретной стохастической системы, анализ этой системы. Особенности использования фильтра Ф.К.1 с резервированием. Построение схемы резервирования датчиков для матрицы. контрольная работа [32,7 K], добавлен 28.09.2013
Необходимость создания моделируемой системы. Описание моделируемой системы и задание моделирования. Структурная схема модели системы. Блок–диаграмма. Текст программы. Описание текста программы. Результаты моделирования. Эксперимент, его результаты. курсовая работа [35,9 K], добавлен 19.11.2007
Построение концептуальной модели системы и ее формализация. Алгоритмизация модели системы и ее машинная реализация. Построение логической схемы модели. Проверка достоверности модели системы. Получение и интерпретация результатов моделирования системы. курсовая работа [67,9 K], добавлен 07.12.2009
Формальная схема и закон функционирования моделируемой вычислительной системы для обработки программ. Составление алгоритма моделирующей программы на языке GPSS и листинга программы для стохастической модели. Верификация программы и анализ результатов. курсовая работа [347,3 K], добавлен 21.01.2013
Построение модели вычислительного центра: постановка задачи, выбор метода моделирования и составление моделирующей программы на языке GPSS. Исследование трехфазной одноканальной системы и определение значений параметров и размеров буферных устройств. курсовая работа [276,8 K], добавлен 25.06.2011
Основы технологии моделирования Arena. Построение простой имитационной модели. Моделирование работы системы обслуживания покупателей на кассе супермаркета. Построение модели IDEF3. Анализ результатов имитационного моделирования и аналитического решения. курсовая работа [659,1 K], добавлен 24.03.2012
Основные элементы системы массового обслуживания, ее модель, принципы и задачи работы. Выбор входных распределений. Построение генераторов случайных чисел. Логика работы программы, планирование эксперимента. Результаты моделирования и рекомендации. курсовая работа [2,5 M], добавлен 05.11.2009
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Моделирование непрерывно-стохастической модели на ЭВМ курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая работа по теме Сільськогосподарська фітопатологія
Реферат: Правовые основы консульской службы Российской Федерации
Дипломная работа по теме Музыкальные жанры в современном радиовещании
Контрольная работа по теме Правовое обеспечение воздушных перевозок
Курсовая работа по теме Злокачественные опухоли молочных желез. Профилактика и ранняя диагностика
Курсовая Работа На Тему Функціональні Райони Потенційного Ринку Туристсько-Екскурсійної Діяльності В Південному Регіоні Одеської Області
Курсовая работа по теме Человеческий капитал и его роль в развитии современной экономики
Курсовая работа по теме Анализ уровня занятости населения в РФ
Реферат по теме Многодетность и малодетность современных семей
Требования К Дипломным Работам 2022
Дипломная работа по теме Возможность развития и коррекции памяти в учебном процессе
Реферат: Авторське право в мережі Інтернет
Магистерская Диссертация По Физической Культуре
Контрольная Работа На Тему Развитие Педагогики В России
Военная Реформа Петра 1 Эссе
Дипломная Работа Как Пишется Введение
Егэ Итоговое Сочинение 2022 2022 Список Литературы
Доклад по теме Суворов, русский полководец
Речь К Дипломной Работе Образец
Реферат На Тему Электроэнергетика Ведущая Отрасль Казахстана
До и послеродовая гимнастика для женщин - Медицина реферат
Современные средства контроля успеваемости студентов - Педагогика курсовая работа
Відповідальність аудитора за здійснені дії і виконання процедури за дотримання нормативно-правової бази України і Міжнародними стандарти аудиту для перевірки подальших подій - Бухгалтерский учет и аудит реферат