Базовые концепции структуризации и формализации имитационных систем - Модели системной динамики

Теперь нам предстоит познакомиться с одним из способов формализации непрерывных систем.

Под непрерывной системой обычно понимается система, состояние которой изменяется непрерывным образом в зависимости от некоторых независимых переменных (обычно времени).

Языки имитационного моделирования непрерывных систем предназ­начены для моделирования динамических объектов с непрерывным фазовым пространством и непрерывным временем. Как правило, такие объекты описываются с помощью систем дифференциальных (интегро-дифференциальных) уравнений. Однако, в имитационном моделировании формализация явлений в виде математических схем – больше дань традициям, сегодня находят применение подходы, основанные на графической технике структуризации моделируемых динамических процессов.

Классическим примером языков моделирования такого типа явился язык DYNAMO, предложенный Дж. Форрестером. Дж. Форрестер – крупнейший специалист, разработчик концепции системной динамики, основные его работы: “Основы кибернетики предприятия” (1961г.); “Динамика развития города” (1970 г.); “Мировая динамика” (1974 г.) В этих работах изложен метод системной динамики или концепция потокового подхода в имитации, а также исследуются динамика предприятия, урбанизированной территории, проблемы развития человеческой цивилизации на основе предложенной концепции.

Методы и техника построения моделей системной динамики оказали большое влияние на формирование технологии имитационного моделиро­вания. Сейчас появилось много систем моделирования, т.к. iThink, Vensim, Powersim в которых возможности моделирования непрерывных и нелинейных динамических систем дополнены удобными графическими интерфейсами. Сейчас много фирм разрабатывают системы моделирова­ния, реализующие принципы системной динамики, предлагают консал­тинговые услуги по моделированию систем на основе инструментальных средств, поддерживающих нормативные подходы методов системной динамики. Существует международное научное общество, которое развивает и совершенствует методы системного анализа и моделирования систем на основе концепции системной динамики.

Модели системной динамики получили широкое распространение в задачах исследования сложных систем из сферы производства и экономики, торговли и городского хозяйства, из области социальных проблем, проблем экологии и охраны окружающей среды. Эти модели были первыми машинными моделями, положившими начало новому направлению в системных исследованиях – так называемому глобальному моделированию, охватывающему проблемы мирового развития – моделирование мировой экономической системы.