Метод феноменологической идентификации природных
динамических систем по измеренным параметрам
Рассмотрены проблема феноменологической идентификации природных динамических систем и специфика ее решения разработанным методом. Результативность метода подтверждена построением уравнений, адекватно воспроизводящих ритмику сердца и временной ход роста дерева.
Решение актуальных задач сохранения нормального функционирования природных систем - живого организма, озонового слоя, озера, лесного массива, популяции и др., - а также прогноза возможных катастроф требует адекватного математического описания динамики этих систем.
В отличие от искусственных систем, т.е. спроектированных человеком, структура и внутренние взаимодействия элементов природных систем известны приближенно и не всегда (по крайней мере, на ранних стадиях изучения) в рассматриваемой предметной области позволяют построить желаемую математическую модель, которую назовем семантической. В тех же случаях, когда это удается, не менее сложной становится проблема идентификации - экспериментального подтверждения адекватности - построенной семантической модели.
Феноменологическая модель, в отличие от семантической, описывает изменение лишь выходных (измеримых) параметров системы, поэтому метод построения такой модели, называемый далее феноменологической идентификацией, не нуждается в конкретизации структуры системы и, в отличие от обычного подхода к идентификации, не требует контроля входных параметров.
Построенная этим методом феноменологическая модель представляет собой уравнение (скалярное или векторное), описывающее изменение во времени наблюдаемых параметров системы (макродинамику) и содержит неизмеримые (ненаблюдаемые, или скрытые) параметры системы в виде коэффициентов этих уравнений.
Экспериментальным материалом для идентификации динамической системы являются доступные измерению (наблюдению) параметры системы.
Сведения об авторе:
- О.Н. Новоселов, д. т. н., профессор
-
Россия, 141005, Мытищи-5, Московская область, ГОУ ВПО МГУЛ, кафедра информационно-измерительных систем
E-mail: caf-iis@mgul.ac.ru
Tел.: (498) 687-43-78