В рамках імітаційного підходу використовуються аналітичні залежності між параметрами елементів системи, однак ці залежності мають більш узагальнений, спрощений характер. Вони значно простіше, ніж залежності в рамках аналітичного підходу.
Математичне моделювання систем, у тому числі і інформаційних, має на меті оптимізацію структури систем, вибір найбільш оптимальних режимів функціонування систем, визначення необхідних характеристик апаратурного обладнання та програмного забезпечення.
Математичне моделювання технологічних процесів, у тому числі і інформаційних, має основними цілями знаходження оптимальних або прийнятних характеристик самого об'єкта, знаходження оптимальних режимів обробки, навчання персоналу, забезпечення певних функцій управління.
У кожному разі моделювання повинне відповідати наступним вимогам:
моделі повинні бути адекватні відповідним системам або технологічним завданням;
повинна забезпечуватися необхідна точність;
- повинно забезпечуватися зручність роботи користувача - фахівця з технології або з обробки інформації (управлінню):
- зрозумілий інтерфейс управління моделюванням;
- достатня швидкість роботи;
- наочність результатів;
прийнятна вартість розробки та використання засобів моделювання.
. Комп'ютерне моделювання процесів і технологій в гірничодобувній промисловості
Різноманітність умов залягання і видобутку корисних копалин, висока вартість технологічних і технічних рішень в гірничій справі роблять доцільним перебір варіантів ведення гірничих робіт на персональному комп'ютері технолога. Імітаційні експерименти з моделлю гірничих робіт дозволяють до реальних інвестицій у виробництво відповісти на питання: які зміни техніки і технології приведуть до збільшення продуктивності? як узгодити роботу дільниць технологічного ланцюга? яке обладнання буде потрібно при переході на інші ділянки видобутку? який розклад роботи дільниць ефективніше? як продовжувати роботу при відмовах устаткування?
У 1958 р імітаційне моделювання вперше було застосовано для планування буріння, підривання, навантаження і кріплення в забоях вугільної шахти. У 60-х роках за допомогою імітаційного моделювання на мові Фортран стали вирішувати завдання з аналізу роботи шахтної транспортної мережі, процесів камерної виїмки, взаємодії самоскидів і екскаваторів на розрізі, роботи рейкового транспорту на поверхні. Розробка моделі з 50-70 тисяч команд вимагала багато часу і часто відставала від розвитку гірничих робіт. З появою спеціалізованих мов додатки імітаційного моделювання в гірничій справі стали розширюватися. Найчастіше моделі гірничих робіт розробляють мовою GPSS/H.
У 1996 р Афінський національний технічний університет і університет Айдахо через Інтернет провели Перший міжнародний симпозіум з моделювання гірничих робіт (MINESIM 96), на якому було представлено більше 200 доповідей. У США, Австралії, Південній Африці, Чилі, КНР та інших країнах організовуються семінари для гірничих інженерів, які прагнуть освоїти методи комп'ютерної імітації гірничих робіт; ведеться навчання студентів.
У Росії з 60-х років імітаційним моделюванням гірничих робіт займалися Гіпроруда, НІІКМА, ІПКОН, НІГРІ, ІГД СО АН СРСР, ІГД Кольського НЦ АН СРСР. У 1988 р на Всесоюзній конференції Імітаційне моделювання в гірничій справі raquo ;, обговорювалося 30 робіт, присвячених розрахунками на комп'ютерах систем рівнянь з випадковими коефіцієнтами. У них застосовувалися невластиві імітаційному моделювання вираження імітаційний розрахунок raquo ;, розрахунок моделі raquo ;, імітація як послідовність рівнянь .
В даний час роботи з імітаційного моделювання гірничих робіт у Росії практично не ведуться, незважаючи на розвиток можливостей персональних комп'ютерів, поява нових завдань і методів імітаційного моделювання.
Приклади комп'ютерного моделювання процесів і технологій в гірничодобувній промисловості.
Мережа конвеєрів шахти Распадская
Для шахти імітувалась робота конвеєрної мережі при випадкових вантажопотоках з вибоїв з метою вибору проміжних бункерів і приємний здатності конвеєрів по похилому стволу (рис. 1). Крім того, оцінювалися максимальні рівні заповнення бункерів, динаміка заповнення бункерів при випадковій зупинці конвеєрів і допустимий час зупинки конвеєрів, вибиралися швидкості розвантаження розподілених уздовж конвеєра бункерів і розклад роботи вибоїв.
Рис. 1. Імітація роботи транспортної мережі шахти Распадская :
а - комп'юте...
