a). Các khái niệm
Mô hình hóa là hành động dùng để chỉ việc dùng các mô hình để thay thế cho một đối tượng gốc nhằm tiến hành tính toán và thực nghiệm trên mô hình để thu thập các thông tin về đối tượng sao cho quá trình tính toán thực nghiệm xảy ra trên mô hình thế nào thì xảy ra trên đối tượng gốc như vậy.
Trong đó:
- Đối tượng là tất cả những sự vật, hiện tượng mà hoạt động của con người tác động hoặc mong muốn tác động tới nhằm tìm ra quy luật hoạt động hoặc thuộc tính để nghiên cứu, tìm hiểu, cải tạo đối tượng đó.
- Hệ thống là tập hợp những đối tượng có mối quan hệ nhất định với nhau trong vấn đề nghiên cứu.
- Trạng thái của hệ thống là tập hợp các thuộc tính, tham số, biến số để miêu tả hệ thống tại một thời điểm với những điều kiện nhất định
- Mô hình là các sơ đồ, vật mẫu để phản ánh một, một nhóm hoặc tất cả các thuộc tính của đối tượng mà con người cần nghiên cứu để thay thế cho việc nghiên cứu trên đối tượng thật.
Mô phỏng là quá trình xây dựng mô hình của hệ thống thực và tiến hành tính toán thực nghiệm trên mô hình nhằm tìm ra trạng thái của hệ thống ở một thời điểm nào đó để giải thích, dự đoán hành vi và đáp ứng của hệ thống thực.
b). Vai trò của mô hình hóa và mô phỏng
- Cho phép nghiên cứu hệ thống ngay cả khi chưa có hệ thống thực. Trong trường hợp này, việc nghiên cứu trên mô hình là giải pháp duy nhất để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống, lựa chọn cấu trúc và thông số tối ưu của hệ thống…
- Cho phép quan sát, phân tích, đánh giá độ mức độ đáp ứng của hệ thống khi thay đổi tham số đầu vào hoặc cấu trúc của hệ thống cũng như thay đổi tín hiệu điều
51
khiển. Những số liệu này dùng để thiết kế hệ thống hoặc lựa chọn thông số tối ưu để vận hành hệ thống hoạt động một cách hiệu quả nhất.
- Trong một số trường hợp, nghiên cứu trên hệ thống thật không khả quan do nhiều nguyên nhân như: giá thành nghiên cứu trên hệ thống thực quá đắt, đòi hỏi thời gian quá dài, tốn nhiều công sức, hoặc không thể làm thực nghiệm trên hệ thống thực… thì lúc này phương pháp mô hình hóa và mô phỏng hệ thống được sử dụng.