Каскадно – иерархическое моделирование в задачах анализа динамики ресурсных характеристик сложных систем
Ключевые слова:
полимодельный комплекс, каскадно-иерархические модели, оценочный функционал, динамика ресурсов, сложные технические системы, модели МарковаАннотация
Постановка проблемы: описание динамики ресурсных характеристик сложных систем обусловливает необходимость декомпозиции оптимизационных задач и детализацию уровней представления систем, что порождает полимодельность. В задачах, где требуется построение полимодельных комплексов, имеющих сложные связи между моделями, применение только иерархической топологии комплексов моделей не обеспечивает взаимосвязь факторов динамики моделирования и учет объема данных на каждом иерархическом уровне и не отражает параметрическую изменчивость экспериментов на каждом уровне. Цель: разработка методологии построения полимодельных комплексов в рамках каскадно-иерархических структур и формирование оценочного функционала с учетом принципа его перманентности для моделирования ресурсных характеристик сложных систем при исследовании динамики деградационных отказов и пополнения ресурсов. Методы: системный анализ и структурный синтез моделей, встроенные модели Маркова с квазипоглощающим состоянием на локальном уровне полимодельного комплекса. Результаты: сформулирован принцип перманентности оценочного функционала, на основе которого реализован подход к решению задач поддержки принятия решений по ресурсной обеспеченности сложных технических систем путем определения стратегии обслуживания. В общем случае каскадно-иерархическая схема моделирования сформирована в трехмерном функциональном пространстве: структура системы — вид (уровень) модели — каскады планов моделирования. Предложенная методология моделирования в рамках каскадно-иерархической топологии полимодельного комплекса на основе принципа перманентности оценочного функционала позволила сохранить константность представимости системных характеристик при фазовом укрупнении пространства моделирования и тем самым рационализировать планирование экспериментов. Практическая значимость: результаты исследований использованы при разработке и анализе динамики ресурсной обеспеченности функционирования сложных технических систем. Предложенный подход реализует возможность в параметрическом модельном пространстве строить планы исследований сложных систем и на основе принципа перманентности оценочного функционала сохранить константность представимости системных характеристик при фазовом укрупнении пространства моделирования.
