تـصـمـيـم, مـحـاكـاة وتـحـلـيـل الـنـمـوذج


في هذا القسم ...
" أدوات التـصـمـيـم بالاعـتـمـاد عـلـى الـنـمـوذج "
" أدوات للـمـحـاكـــاة "
" أدوات لــتـحـلـيـل الـنـمـوذج "
" الـتـفـاعــل مـع بـيـئـة الـمـاتـلاب "


أدوات الـتـصـمـيـم بالاعـتـماد عـلـى الــنـمـوذج
باستخدام المحاكاة, بإمكانك الانتقال وراء النماذج التقليدية الخطية لإكتشاف وتمثيل النظم الأكثر واقعية المتمثلة بالنماذج اللاخطية, بأخذ عوامل الاحتكاك, مقاومة الهواء, انزلاق المسننات, وكثير من الاعتبارات الأخرى التي تصف الظواهر الحقيقية. المحاكاة تغير حاسبك ليصبح مختبر متكامل صالح لنمذجة ومحاكاة النظم المختلفة.
وفي حال كنت مهتم بسلوك نظم الأتمتة, كإرتعاش (رفرفة - اضطراب) أجنحة الطائرات, أو التأثير  النقدي على الاقتصاد, فإن المحاكاة تؤمن لك أدوات للنمذجة و المحاكاة لحل أي مشكلة وكأنها واقعية. أيضاً المحاكاة Simulink تؤمن مجموعة من الأمثلة في مجالات مختلفة (اضغط على رابط الأمثلة Examples في أعلى شاشة النمذجة للوصول لمكتبة الأمثلة).

تؤمن أيضأً المحاكاة واجهة رسومية مميزة GUI لبناء النماذج كمخططات صندوقية, تسمح برسم النماذج وكأنك ترسمها بقلمك الرصاص على الورق. المحاكاة Simulink تؤمن أيضاً مجموعة من المكاتب المميزة, مكتبة المصبات (لإظهار إشارات الخرج للنماذج المختلفة), المنابع, المكونات الخطية و اللاخطية, والموصلات. وفي حال لم تفي هذه المكاتب بالحاجة, فبإمكانك إنشاء مخططاتك الصندوقية الخاصة. حيث أن البيئة الرسومية التفاعلية تبسط عملية النمذجة والمحاكاة.

النماذج عبارة عن بنية هرمية, لذلك بإمكانك بناء نموذج باستخدام أساليب أعلى/أسفل و أسفل/أعلى. حيث يمكن استعراض النظام من أعلى درجة ومن ثم بضغطة مزدوجة على الكتلة (المخطط الصندوقي) يمكن رؤية محتواه (زيادة الدرجة لتفاصيل النموذج). هذا الأسلوب في الترابط يؤمن سهولة في معرفة كيف تم تنظيم النموذج وكيف تتفاعل أجزاءه مع بعضها البعض.
انظر في "أسـس تـصـمـيـم نـمـوذج الـمـحـاكـاة" لتفاصيل أكبر حول معالجة النمذجة.

أدوات للـمـحـاكـاة
بعد تعريف النموذج, يمكنك محاكاة السلوك الديناميكي باستخدام نظريات التكامل الرياضي المختلفة, إما من قوائم المحاكاة أو بكتابة الأوامر في سطر الأوامر في بيئة الماتلاب. القوائم مناسبة للعمل التفاعلي, بينما سطر الأوامر مفيد للتغيير أثناء تنفيذ النموذج. فعلى سبيل المثال لو كنت تستخدم نظرية مونتي كارلو Monte Carlo في المحاكاة, وأردت أن تعالج متغير باستخدام مجال من القيم فبإمكانك استخدام سطر الأوامر في الماتلاب أو النصوص Scripts.

باستخدام جهاز الرؤية (راسم الإشارة scope) و صناديق عرض اخرى, بإمكانك رؤية نتائج المحاكاة أثناء عمل النموذج. ويمكنك بعد ذلك تغيير قيم متغير ما ومراقبة التغييرات الحاصلة وتحليل النتائج. يمكن أيضاً إرسال نتائج المحاكاة إلى بيئة الماتلاب MATLAB Workspace من أجل الإظهار و المعالجة.


أدوات لـتـحـلـيـل الـنـمـوذج
إن أدوات تحليل النموذج تتضمن أدوات التخطيط و الترتيب, والتي يمكنك الوصول إليها من سطر الأوامر في الماتلاب, إضافة للأدوات الكثيرة في الماتلاب و الأدوات التي يوفرها و تطبيقاتها المختلفة. ونظراً للتكامل بين الماتلاب و المحاكاة, يمكنك أن تحاكي, تحلل, وتنقح النموذج في أي بيئة.

الـتـفـاعـل مـع بـيـئـة الـمـحـاكـاة
إن البيئة البرمجة للمحاكاة متكاملة بإحكام مع بيئة الماتلاب, حيث أنها تتطلب الماتلاب لتعمل, حيث أنها تعتمد على الماتلاب لتعريف وتقييم النموذج وقيم الصناديق المختلفة.ويمكن للمحاكاة أيضاً الاستفادة من مختلف الميزات التي يؤمنها الماتلاب. فعلى سبيل المثال, يمكن من المحاكاة استخدام بيئة المحاكاة لـ : 
  •  تعريف مدخلات النموذج.
  • تخزين مخرجات النموذج وتحليلها ورسم النتائج (بالاستفادة من الرسوم في الماتلاب).
  • تشغيل التوابع داخل النموذج, عبر الاستدعاءات المتكاملة للعمليات والتوابع في الماتلاب.