Моделирование систем на основе применения модели «Черный ящик»

1.

Б1.В.20
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Космических и информационных технологий
Направление 09.03.02. «Информационные системы и
технологии»
ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
«МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МОДЕЛИ
«ЧЕРНЫЙ ЯЩИК»
Красноярск 2022

2.

МОДЕЛЬ «ЧЕРНЫЙ ЯЩИК»
ОДНОУРОВНЕВАЯ
СИСТЕМА
МНОГОУРОВНЕВАЯ СИСТЕМА

3.

АВТОМАТИЗИЗОВАННАЯ СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ В
АЭРОПОРТУ - ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ:
- устранить эффект
«бутылочного горлышка»
и повысить
производительность
всего комплекса
обработки багажа;
- сократить очереди и
оптимизировать
пассажиропоток внутри
здания.

4.

Общая схема анализа функционирования системы
Входные
переменные X
x
x
1
.
.
.
2
Модель Черный ящик
Переменные
состояния
Ui
x
Y1
Y2
Yi
Выходные
переменные
Y
i
Пример: моделирование системы
регистрации в аэропорту
Возмущающие
переменные di
Ui – линейные пространственные
масштабы длины, площади, объема
di – факторы возмущения
работы системы регистрации
(шт; мин)
X1 – кол-во стоек регистрации, шт.
Х2 – время регистрации у стоек, мин.
Y1 – кол-во человек у стойки, шт.
Y2 – время стояния у стойки, мин.

5.

Безопасность дорожного
движения и эффективность
управления транспортными и
пешеходными потоками в
значительной мере определяются
качеством организации
дорожного движения,
надежностью и
отказоустойчивостью
программно-технических
средств систем
управления дорожным
движением.
URL: https://moluch.ru/archive/138/38641/ (дата обращения: 12.12.2022).

6.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТРАНСПОРТНЫМ ПОТОКОМ

7.

Источник: https://ppt-online.org/70286

8.

9.

МОДЕЛИ УСТРОЙСТВ И СИГНАЛЫ ПАРАМЕТРОВ
Для широкого класса технических устройств модель
функционирования
системы
может
быть
представлена как реакция на входные возмущения и
начальное состояние (входной сигнал).
Реакцию системы будем называть - выходной сигнал.
МОДЕЛЬ «ЧЕРНЫЙ ЯЩИК»
Например:
- для механических устройств, входные сигналы –
силы, моменты, а выходные – скорости,
ускорение;
- для радиотехнических и электронных систем,
входные сигналы – токи, напряжения, а выходные –
звук, изображение на мониторе;
-для организационных систем, входные сигналы –
проблемы, а выходные сигналы - решение проблем.

10.

Сотовые системы радиосвязи
несколько стандартов организации сотовой радиосвязи,
например GSM в диапазоне частот 1800—1900 МГц для
передачи цифровых сообщений.
https://studref.com/674307/tehnika/sotovye_sistemy_radiosvyazi

11.

ПРИМЕР:
ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ «ЧЕРНЫЙ ЯЩИК»

12.

Видовое представление взаимодействия систем для модели
«Черный ящик»
Соприкасающиеся грани геометрических фигур, можно
представить как входные и выходные сигналы систем

13.

МОДЕЛИ УСТРОЙСТВ И
СИГНАЛЫ ПАРАМЕТРОВ
Для широкого класса технических устройств модель
функционирования
системы
может
быть
представлена как реакция на входные возмущения и
начальное состояние (входной сигнал).
Реакцию системы будем называть - выходной сигнал.
МОДЕЛЬ «ЧЕРНЫЙ ЯЩИК»
Например:
- для механических устройств, входные сигналы –
силы, моменты, а выходные – скорости,
ускорение;
- для радиотехнических и электронных систем,
входные сигналы – токи, напряжения, а выходные –
звук, изображение на мониторе;
-для организационных систем, входные сигналы –
проблемы, а выходные сигналы - решение проблем.