Quá trình mô phỏng phải trải qua nhiều bƣớc nhƣ đã trình bày ở trên. Trƣớc tiên, ngƣời ta phân tích các dữ liệu thu thập đƣợc từ hệ thống thực để xây dung mô hình nguyên lý. Mô hình nguyên lý là mô hình toán học phản ánh bản chất của hệ thống thực. Bƣớc thứ hai, dựa trên mô hình nguyên lý ngƣời ta xây dựng mô hình mô phỏng tức mô hình trên máy tính. Chạy mô hình mô phỏng ngƣời ta nhận đƣợc các đặc tính phản ánh hệ thống thực. Qua mỗi bƣớc ngƣời ta phải kiểm chứng xem mô hình có hợp thức không, tức là mô hình có phản ánh đúng bản chất của hệ thống thực hay không.
Hình 2.9 trình bày quan hệ giữa các quá trình xây dựng mô hình nguyên lý và mô hình mô phỏng.
Kiểm chứng và hợp thức là hai thủ tục qua trọng của quá trình mô phỏng. Bảng so sánh dƣới đây phân tích bản chất của hai thủ tục nói trên.
Bảng 2 - 4 So sánh kiểm chứng và hợp thức hoá quá trình mô phỏng
Kiểm chứng Hợp thức
• Mô hình có làm việc đúng không • Mô hình về nguyên lý có đúng không
• Phát hiện các sai sót trong khi lập trình
• Phát hiện chỗ không phù hợp giữa mô hình và hệ thống thực
• Sửa lỗi, gỡ rối • Thảo luận về bản chất của mô hình • Hạn chế trong phạm vi của mô hình • Quan hệ với hệ thống thực
• Chỉ liên quan tới ngƣời xây dựng mô hình
• Quan hệ với toàn bộ quá trình mô phỏng
• Dễ thực hiện nhƣng đòi hỏi phải có nhiều thời gian
• Rất khó thực hiện và phụ thuộc và chủ quan của ngƣời nghiên cứu
Hệ thực Phân tích các dữ liệu Xây dựng mô hình Mô hình nguyên lý
Mô hình mô phỏng trên máy tính
Để kiểm chứng và hợp thức hoá mô hình chúng ta phải xây dựng các chỉ tiêu đánh giá. Không có chỉ tiêu vạn năng cho mọi bài toán mô phỏng nhƣng các chỉ tiêu đánh gía phải phản ánh mục tiêu mô phỏng, phản ánh các câu hỏi đặt ra khi tiến hành mô phỏng. Nói chung có ba câu hỏi có thể đặt ra để kiểm chứng mô hình mô phỏng nhƣ sau:
+ Quá trình xảy ra các sự kiện trong mô hình có đúng không? + Các công thức toán học và quan hệ giữa chúng có đúng không? + Các số liệu thống kê về đặc tính của hệ thống có đúng không?
Điều quan trọng là phải sớm xây dung các chỉ tiêu đánh giá để kiểm chứng và hợp tác hoá mô hình ngay từ khi mới bắt đầu quá trình mô phỏng. Đồng thời việc kiểm chứng và hợp thức hoá mô hình đƣợc thực hiện trong suốt các giai đoạn của quá trìnhphát triển mô hình mô phỏng.
Trong giai đoạn xây dựng mô hình nguyên lý ngƣời ta phải xác định các phần tử chủ yếu của hệ thống, các sự kiện, các biến trong và ngoài hệ thống. Những yếu tố này phải đƣợc đƣa vào mô hình và phải kiểm chứng xem liệu mô hình coá thể trả lời các câu hỏi đề ra khi xác định mục tiêu mô phỏng hay không. Cần phải xác định xem mô hình có phản ánh đúng bản chất của hệ thực có nghĩa là mô hình có hợp thức hay không.
Sau khi mô hình nguyên lý đã đƣợc hợp thức ngƣời ta bƣớc sang giai đoạn mô hình lôgíc (lƣu đồ thuật toán) và mô hình mô phỏng (chƣơng trình tính trên máy tính). Trong lƣu đồ phản ánh lôgic của mô hình nguyên lý, các biến, các sự kiện sảy ra trong hệ thống đều phải đƣợc đƣa vào lƣu đồ. Sau khi có lƣu đồ hợp lý ngƣời ta chuyển sang xây dựng mô hình mô phỏng có nghĩa là lập trình bằng ngôn ngữ đã chọn. Đây là giai đoạn đòi hỏi kỹ năng lập trình tốt. Chƣơng trình mô phỏng trên máy tính không có nghĩa là phải đúng về cú pháp mà có thể chạy đƣợc mà chƣơng trình phải đƣợc tổ chức tốt, sử dụng bộ nhớ hợp lý, tiết kiệm, tổ choc vào ra dữ liệu thuận tiện và có thời gian tính càng ngắn càng tốt. Nói chung chƣơng tình phải thuận tiện với ngƣời sử dụng. Trong giai đoạn này phải kiểm tra từ các câu câu lệnh, các chƣơng trình còn đến toàn
chƣơng trình chạy tốt phải xác định xem kết quả mô phỏng có phản ánh đúng bản chất của hệ thực hay không có nghĩa là mô hình mô phỏng có hợp thức hay không. Nhƣ vậy kiểm chứng và hợp thức là hai thủ tục quan trọng phải đƣợc thực hiện xuyên suốt quá trình xây dựng và phát triển mô hình mô phỏng. Quá trình thực hiện thủ tục kiểm chứng và hợp thức mô hình có thể tóm tắt trong bảng sau đây:
Bảng 2 - 5. Các câu hỏi kiểm chứng và hợp thức mô hình
Loại mô hình Kiểm chứng mô hình Hợp thức mô hình
Mô hình
nguyên lý
• Trong mô hình có bao gồm các phần tử, sự kiện và các mối liên hệ chủ yếu không?
• Kết quả mô phỏng có trả lời các câu hỏi đặt ra khi xác định mục tiêu mô phỏng hay không?
Mô hình lôgic (lƣu đồ thuật toán)
• Các sự kiện có đƣợc biểu diễn đúng không? • Các quan hệ và công thức toán học có đúng không?
• Trong mô hình có bao gồm các sự kiện có trong mô hình nguyên lý không?
• Trong mô hình có bao gồm các quan hệ có trong mô hình nguyên lý không?
Mô hình mô phỏng
(chƣơng trình tính)
• Trong chƣơng tình mô hình mô phỏng có bao gồm các thành phần chính của mô hình lôgic hay không? • Các công thức toán học có đúng không? • Trong chƣơng trình có lỗi về lập trình hay không? • Chƣơng trình mô phỏng có phản ánh bản chất của hệ thực hay không?
• Kết quả chƣơng trình mô phỏng có trùng với các đặc tính của hệ thực hay không?
• Các chuyên gia có đánh giá rằng mô hình mô phỏng phản ánh đúng bản chất của hệ thực.