Bilish va boshqarish jarayonlarida modellashtirish

Kombinatsiyalashgan (tahliliy-taqlidiy) modellashtirish tahliliy va taqlidiy modellashtirishning afzal tomonlarini birlashtirishga imkon beradi.
Kombinatsiyalashgan modellarni yaratishda ob’ektning faoliyat ko’rsatish jarayoni uni tashkil etuvchi jarayonchalarga oldindan parchalanadi va bulardan zarur bo’lganlariga nisbatan tahliliy modellar, boshqa jarayonchalarga esa taqlidiy modellar yaratiladi. Bunday yondashuv tizimning alohida olingan holda tahliliy yoki taqlidiy modellarni qo’llagan holda tadqiq qilish imkoni bo’lmagan sifat jihatdan yangi toifalarini qamrab olish imkonini beradi.
Axborotli (kibernetik) modellashtirish modelda yuz berayotgan tabiiy jarayonlar aniq jarayonlarga bevosita o’xshashi mavjud bo’lmagan holatlardagi modellarni tadqiq qilish bilan bog’liqdir. Bunday holatda faqat ayrim funksiyanigina aks ettirishga intilinadi, aniq ob’ekt bir qator kirishlar va chiqishlarga ega bo’lgan “qora quti” sifatida ko’rib chiqiladi va chiqishlar hamda kirishlar o’rtasidagi ayrim aloqalar modellashtiriladi. SHunday qilib axborotli (kibernetik) modellashtirish asosida boshqarishning ayrim axborotli jarayonlari qaror topadi, bu aniq ob’ekt xatti-harakatini baholashga imkon beradi. Mazkur holatda modelni yaratish uchun aniq ob’ektning tadqiq qilinayotgan funksiyasini ajratib olishga, ushbu funksiyani kirishlar va chiqishlar orasidagi ayrim operatorlar ko’rinishida shakllantirish hamda ushbu funksiyani taqlid qilinayotgan modelda sinab ko’rish, shu asnoda butkul boshqa matematik tilda va tabiiyki jarayonni boshqacha amalga oshirishda sinab ko’rish zarur. Masalan, ekspertli tizimlar qaror kabul kiluvchi shaxs modellaridir.
Tizimli tahlilni tuzilmaviy modellashtirish muayyan turdagi tuzilmalarning ayrim o’ziga xosliklariga tayanadi, tizimlarni tadqiq qilish vositasi sifatida qo’llaniladi yoki shular asosida tizimlarning shakllantirilgan tasavvurlarining (nazariy-ko’plik, lingivistik, kibernetik va h.k) boshqa usullarini qo’llagan holda modellashtirish uchun o’ziga xos yondashuvlarni ishlab chiqish yo’lida xizmat qiladi. Ob’ektli-maqsadli modellashtirish tuzilmali modellashtirishning davomidir.
Tizimli tahlilda tuzilmali modellashtirish quyidagilarni:

• 
  tarmoqli modellashtishi usullari;
  
• 
  tuzilmali modellashtirishni lingivisitk modellashtirish bilan birlashtirish;
  
• 
  nazariy-ko’plik tasavvurlari va qiymatlar nazariyasi nominal shkalasi tushunchasi asosida turli hildagi (ierarxik, matritsali, erkin grafalar) tuzilmalarni barpo etish va shakllantish yo’nalishidagi tuzilmali yondashuvni o’z ichiga oladi.
  

SHu asnoda “model tuzilmasi” atamasi tizimning ham funksiyalariga, ham unsurlariga nisbatan qo’llanilishi mumkin. Tegishli tuzilmalar funksional va morfologik tuzilmalar deb ataladi. Ob’ektli maqsadli modellashtirish ham unsurlarni, ham fuksiyalarni o’z ichiga olgan toifalar ierarxiyasining ikkala turi tuzilmasini birlashtiradi.
So’nggi o’n yilliklarda tuzilmali modellashtirishda CASE yangi texnologiyasi shakllandi. CASE abbreviaturasi (qisqartma so’zi) CASEtizimlardan foydalanishning ikki yo’nalishiga mos keluvchi ikki yoqlama talqinga ega. Bulardan birinchisi - Computer-Aided Software Engineering dasturiy ta’minlashni avtomatik loyihalash sifatida tarjima qilinadi. Tegishli CASE-tizimlar ko’pincha dasturiy ta’minlashga jadal ishlov berishning instrumental vositalari
(RAD – Rapid Application Development) deb ataladi. Ikkinchi talqin - ComputerAided System Engineering asosan zaif tuzilmalangan murakkab tizimlarni konseptual modellashtirishni qo’llab-quvvatlashga yo’naltirilganlikni ta’kidlaydi. Umuman olganda CASE-texnologiya avtomatlashtirishning o’zaro bog’liq majmuasi bilan qo’llab-quvvatlanadigan murakkab avtomatlashgan tizimlarni tahlil qilish, loyihalash, ishlab chiqish va ko’zatib turish uslubiyatlari majmuidan iborat. CASE – bu tizimli tahlilchilar, ishlab chiquvchilar va dasturchilar uchun murakkab tizimlarni, shu jumladan dasturiy ta’minlashni loyihalash va ishlab chiqish jarayonini avtomatlashtirishga imkon beruvchi quroldir. Bu masala uchinchi bobda yanada batafsilroq ko’rib chiqiladi.
Vaziyatli modellashtirish tafakkurlashning modelli nazariyasiga tayanadi, buning doirasida qarorlar qabul qilish jarayonlarini yo’lga solishning asosiy mexanizmlarini tasvirlash mumkin. Tafakkurlashning modelli nazariyasi markazida ob’ekt va tashqi olamning axborotlashgan modeli miya tuzilmalarida shakllanishi borasidagi tasavvur joylashgandir. Mazkur axborot inson tomonidan unda mavjud bo’lgan bilim va tajriba asosida idrok etiladi. Insonning maqsadga muvofiq hatti-harakati maqsadli vaziyatni shakllantirish va boshlang’ich vaziyatni fikran maqsadli vaziyatga aylantirish yo’li bilan barpo etiladi. Muayyan munosabatlar bilan o’zaro bog’langan, predmetli soha semantikasini aks ettiruvchi unsurlar majmui ko’rinishida ob’ektni tasvirlash model yaratishning asosidir. Ob’ekt modeli ko’p bosqichli tuzilmaga ega va boshqaruv jarayonlari kechadigan axborot mazmunidan iborat. Ob’ektning axborotlashgan modeli qancha boy va uni boshqarish imkoniyati qancha yuqori bo’lsa boshqaruvda qabul qilinadigan qarorlar shu qadar yaxshi va ko’p turli sifatga ega bo’ladi.
Aniq modellashtirish chog’ida yoki aniq ob’ektda butunlay, yohud uning bir qismidagi xususiyatlarni tadqiq qilish imkoniyatidan foydalaniladi. Bunday tadqiqotlar ham me’yordagi tartibda ishlovchi ob’ektlarda, ham mahsus tartibotlarni tashkil etishda tadqiqotchini qiziqtiruvchi xossalarni (o’zgaruvchan sonlar va parametrlarning boshqa qiymatlarida, vaqtning boshqa ko’lamida va h.k.) baholash uchun amalga oshiriladi. Aniq modellashtirish eng munosib modellashtirish bo’lsada uning imkoniyatlari cheklangandir.
Aniq ob’ektda tajriba natijalariga o’xshashlik nazariyasi asosida ishlov bergan holda tadqiqot o’tkazish tabiiy modellashtirish (naturnoe modelirovanie) deb ataladi. Tabiiy modellashtirish ilmiy tajriba, yalpi sinovlar o’tkazish va ishlab chiqarish tajribasiga taqsimlanadi. Ilmiy tajriba avtomatlashtirish vositalaridan keng foydalanish, axborotga ishlov berishning o’ta turli tuman vositalarini qo’llash, tajriba o’tkazish jarayoniga inson aralashuvi imkoniyati mavjudligi bilan xususiyatlanadi. Tajriba o’tkazish ko’rinishlaridan biri – yalpi sinovlar o’tkazish bo’lib bular jarayonida umuman ob’ektlarni (yoki tizimning katta qismlarini) takroran sinovdan o’tkazish oqibatida ushbu ob’ektlarning sifat xossalari, ishonchliligi to’g’risidagi umumiy qonuniyatlar aniqlanadi. Maxsus tashkil qilingan sinovlar bilan bir qatorda ishlab chiqarish chog’ida jamlangan tajribani umumlashtirish yo’li bilan tabiiy modellashtirishni amalga oshirish, ya’ni ishlab chiqarish tajribasi to’g’risida so’z yuritish mumkin. Bu erda o’xshashlik nazariyasi asosida ishlab chiqarish jarayoni bo’yicha statistik materialga ishlov beriladi va umumlashgan xossalar qo’lga kiritiladi. Tajribani jarayonning aniq kechishidan farq qilishini yodda tutish zarur. Bu farq shundan iboratki, tajriba o’tkazishda ayrim inqirozli vaziyatlar yuzaga kelishi va jarayong barqarorligi chegaralari aniqlanishi mumkin. Tajriba o’tkazish chog’ida ob’ektning faoliyat ko’rsatish jarayoniga yangi omillar va qo’zg’atuvchi ta’sirlar kiritiladi.
Aniq modellashtirishning boshqa bir ko’rinishi jismoniy modellashtirish bo’lib u tadqiqotlar hodisalarning tabiatini saqlab qoladigan va jismoniy o’xshashlikka ega bo’lgan qurilmalarda amalga oshirilishi bilan tabiiy modellashtirishdan farq qiladi. Tabiiy modellashtirish jarayonida tashqi muhitning ayrim xossalari beriladi va yo aniq ob’ektning, yohud uning tashqi muhitning berilgan yoki sun’iy yaratiladigan modeli xatti-harakati tadqiq qilinadi.Tabiiy modellashtirish vaqtning aniq va modellashtirilgan (qalbaki aniq) ko’lamlarida kechishi yoki vaqt hisobga olmagan tarzda ko’rib chiqilishi mumkin. So’nggi holatda vaqtning qandaydir oralig’ida “muzlatilgan” deb ataluvchi jarayonlar o’rganib chiqilishi zarur.
Model va modellashtirish qaror qabul qilish jarayonida juda muhim rol uynaydi. Amaliyotda boshqaruvda foydalanilayotgan juda ko’p modellar murakabdir, lekin modellashtirish mazmuni judda sodda. Modellashtirish ishlab chiqarish jarayoni bulib, ma’lum bir modelning qo’llanilishi tushuniladi.
Iqtisodiyotda va boshqaruvda modellashtirishni qo’llanilishiga sabab, bir tomondan iqtisodiy xarakterdagi tajribalarni o’tkazish narxi juda qimmatligi yoki o’zini qoplamaydi, va boshqa tomondan turli vaqt momentlarida iqtisodiy, siyosiy, ijtimoiy va boshqa sohalarda muammoli vaziyatlarni holatlari qaytarib bo’lmasiligidadir.
Model atamasiga turli mualliflar tomonidan berilgan ta’riflarga ko’ra, iqtisodiy matematik model haqiqatga yaqin, modellashtirilayotgan obektning bog’lanishlari va xususiyatlarini aks etishi kerak.
Model qo’yidagi talablarga javob berishi kerak:
1) Boshqaruv ob’ekti xususiyatari va strukturasiga mos bo’lishi;
2)Modelning qaror vabul qiluvchi shaxsning talablariga va boshqaruvda axborot kommunikatsiya texnologiyalaridan foydalanish ko’nikmalariga moslashtirilganligi;
3)Model asosida o’tkaziluvchi modellashtirish metodlari va tajribalarini o’tkazish talablari va imkoniyatlariga mosligi;
4) Echilayotgan boshqaruv masalasi talablariga mosligi.
Iqtisodiy matematik model aniq bir strukturaga ega bo’lib, asosiy elementlari qo’yidagilar:

1. 
   qaror qabul qilish holati;
   
2. 
   qaror qabul qilish vaqti;
   
3. 
   echim uchun zarur resurslar;
   
4. 
   qaror qabul qiluvchi shaxs yoki tashkilotning resurslari;
   
5. 
   boshqariluvchi omillar tizimi;
   
6. 
   boshqarib bo’lmaydigan omillar tizimi;
   

7)boshqariluvchi va boshqarib bo’lmaydigan omillar o’rtasidagi bog’lanishlar tizimi;
8) alternativ echimlar tizimi;
9)qabul qilingan qarorlarni baholash uchun parametrlar tizimi (baholash tizimi).
3. Moddelashtirish jarayonining bosqichlari.
Modellashtirish jarayonini uch bosqichga ajratish maqsadga muvofiqdir.
Birinchi bosqichda o’rganilayotgan jarayon yoki hodisaga mos nazariy qonuniyatlar hamda ob’ekt strukturasi va xususiyatlariga doir empirik ma’lumotlar tahlil qilinadi. Tahlil asosida model shakllantiriladi. Modelni shakllantirishda modelni qo’rishdan maqsadi va qabul qilinadigan echimlar solishtirishda foydalaniladigan kriteriyalar belgilab olinadi.
Ikkinchi bosqichda boshqaruv masalasi echishda foydalaniladigan usullar belgilab olinadi. Ushbu bosqichda boshqaruv masalasini echishning eng ratsional usulni tanlash ikkinchi qadamdir. Bunda eng asosiy qoida bu eng murakkab va real holatga yaqin bo’lgan usul eng zo’r usul emas balki, eng aniq va ratsional iqtisodiy echim olish imkonini beruvchi usuldir.
Uchinchi bosqichda iqtisodiy hodisalarni o’rganish davomida olingan natijalarning har tomonlama tahlil qilinadi, iqtisodiy matematik modelning real iqtisodiy holatlarga mosligi baholanadi va uni to’g’rilash amalga oshiriladi. To’g’rilangan model asosida boshqaruv masalasi qaytadan echiladi.
SHuni aytib o’tish kerakki, bir ob’ekt turli modellar yordamida ko’rsatilishi mumkin.
Modelni qo’rish bu berilgan masalaning o’zgaruvchilarining o’zaro bog’lanishini tavsiflaydi va mustaqil o’zgaruvchilarning samaradorlikni belgilovchi ko’rsatkichlarga bog’liqligini tasvirlaydi.Umumiy holatda model strukturasi o’z ichiga moddiy va energetik muvozanat tenglamalari, loyiha echimlariga bog’liq munosabatlar, tizimdagi nomutanosibliklardan kelib chiquvchi mustaqil o’zgaruvchilarning aniqlanish sohasi, mavjud resurslarga belgilangan limitlardan iborat bo’ladi.
Masalani va vazifalarni qo’yishda bajarilishi kerak bo’lgan chegaralar to’plami echimlarning aniqlanish sohasini tashkil qiladi. Ushbu soha doirasida qaror qabul qilish jarayonining keyingi bosqichlarida ko’riladigan yangi variantlar, alternativalar qidiriladi.
SHuni aytib o’tish kerakki, chegaralarga rioya qilmaslik xato, noreal, samarasiz qarorlarni qabul qilishga olib keladi. Bunday muammolar eng asosiy sababchisi bu ratsional qarorlar qidiruvida yoki tayyorlashda chegaraviy shartlar tahlil qilinmaydi, to’la e’tiborga olinmaydi yoki umuman e’tiborga olinmaydi. Boshqaruv qarorlarini qabul qilish va tayyorlashni to’g’ri tashkillashtirish chegaraviy shartlarni shakllantirish, tahlil qilinishi, mavjud echimlarning aniqlangan sohasini shakllantirishni o’z ichiga oladi.
Masalan, vaqt chegaralangan vaqtda eng yaxshi variant qidirishga emas balki eng maqbul echimni qidirib topishga harakat qilinadi. Bunday holatda maqbul echim deb muammoni mavjud resurslar yordamida yo’qqa chiqarish yoki kuchsizlantirish imkonini beradi.
Ushbu metod asosida tahlilchilar “zo’rroq yaxshisining dushmani” prinsipi bo’yicha faoliyat olib boradilar va echimlar orasida maqbul variant topilishi bilanoq o’rganiladigan variantlar sonini o’sishini to’xtadi.
Echimlarning aniqlangan sohasini ikki kesishmaydigan qismlarga ajratish mumkin: kelishuv sohasi, bu sohada bir vaqtning o’zida barcha parametrlar bo’yicha echim sifati yaxshilanadi;
– kompromiss soha, bunda faqatgina bir parametr bo’yicha yaxshilash
qolgan parametrlar bo’yicha echim sifatining yomonlashishiga olib keladi.
Ko’rinib turibdiki, optimal echim faqat kompromiss sohada yotadi, kelishuv sohasida echim mos parametrlar bo’yicha yaxshilanishi shart.
Kompromiss sohani belgilab olish, echimlar doirasini kichiklashtiradi, lekin birdan bir variant tanlash uchun kompromiss sxemani tanlab olish kerak, ya’ni optimilashtirish operatori ma’nosini ochish kerak. Bu sub’ektiv tanlov bo’ladi.