Передмова

Сучасний етап розвитку людства характеризується інтенсивним впровадженням інформаційних технологій у всіх сферах діяльності. Постає реальна проблема переходу до інформаційного суспільства, для якого пріоритетними галузями є нагромадження якісних інформаційних ресурсів, розроблення технічних засобів обміну і зберігання, методів аналізу і структурування інформації, а також розвиток наукових основ формування глобального інформаційного простору. Характерною особливістю сучасної науки є значне поширення модельного підходу,
що виражається в активному використанні моделей у всіх галузях і на всіх етапах наукових досліджень. Сьогодні різноманітні моделі застосовують як у природничо-науковому та соціально-гуманітарному пізнанні, так і в практичній діяльності людей, що робить особливо
актуальним розвиток загальної теорії і методів моделювання. Використовуючи модельний підхід, одержуємо значні можливості як із застосування формальних моделей, так і з реалізації методів моделювання. Вдосконалення обчислювальної техніки і розроблення нового програмного забезпечення сприяють також розвитку методів машинного моделювання, а розвиток інформаційних технологій збільшує не тільки можливості моделювальних систем, але і дає змогу використовувати більшу різноманітність моделей і способів їх реалізації.
Створення і використання моделей систем є доволі потужним інструментом наукових досліджень, а інколи і єдиним джерелом виконання поставлених завдань, коли інші методи є безсилими. Неможливо уявити собі сучасну науку без широкого використання математичного моделювання, суть якого полягає в заміні досліджуваного об’єкта його математичною моделлю з подальшим дослідженням її властивостей. Також постійне зростання вимог до телекомунікаційних систем, систем передавання і розподілу інформації, компонентної бази і
алгоритмів функціонування таких систем спричиняють актуальність вивчення і розвитку методів їх математичного моделювання. Саме тому під час підготовки студентів і наукових кадрів телекомунікаційних та інформаційних спеціальностей потрібно значну увагу приділяти
вивченню теорії і методів математичного моделювання, управління машинним експериментом з моделлю, обробленню результатів досліджень, набуттю досвіду роботи з інструментальними засобами моделювання і дослідженню складних систем.
Метою викладання дисципліни є формування у студентів знань з основ складання моделей систем різних класів, дослідження цих моделей і оброблення результатів таких досліджень з використанням інструментальних засобів моделювання.
Завданнями дисципліни є освоєння теорії і методів математичного моделювання з урахуванням вимог системності, що дають можливість не тільки будувати моделі об’єктів, аналізувати їхню динаміку і можливість управління машинним експериментом з моделлю, але і судити про адекватність моделей досліджуваних систем і правильно організовувати моделювання систем на сучасних засобах обчислювальної техніки.
Враховуючи розвиток аналітичних методів моделювання телекомунікаційних мереж, зокрема теорію масового обслуговування, а також розвиток обчислювальної техніки, програмного забезпечення для розроблення і дослідження моделей і тенденції розвитку методів досліджень подібних систем, в навчальному посібнику наголошено саме на імітаційному моделюванні складних систем і огляді інструментальних засобів його здійснення.
У першому розділі розглянуто основні принципи і підходи до моделювання складних систем, класифікацію і основні властивості моделей, а також критерії оцінювання ефективності моделювання.
Другий розділ присвячено основам технології імітаційного моделювання систем, класифікації імітаційних моделей і проведенню статистичних експериментів.
У третьому і четвертому розділах описані моделювання випадкових факторів, алгоритми моделювання послідовностей випадкових чисел і способи управління модельним часом.
У п’ятому розділі розглянуто способи стратегічного і тактичного планування експериментів з моделями систем, алгоритми контролю точності статистичної оцінки, а також аналітичне і статистичне моделювання надійності телекомунікаційних систем та мереж.
Шостий розділ повністю присвячено контролю і підвищенню якості імітаційних моделей, що містить оцінку точності, адекватності та чутливості моделі, а також детально описано алгоритм калібрування імітаційної моделі.
Розділ сьомий – аналіз і оброблення результатів моделювання, де основна увага зосереджена на підборі параметрів розподілів і критеріях оцінювання статистичних гіпотез, однофакторному, багатофакторному, кореляційному і регресійному аналізах.
Восьмий, дев’ятий, десятий розділи містять практичний аспект моделювання телекомунікаційних систем та мереж і їхніх компонент, зокрема наведено приклад вимірювання і моделювання диференціальної групової затримки оптичного сигналу, розроблено аналітико-
статистичну модель оптичної транспортної системи, показано алгоритм моделювання високонадійної мережевої структури з використанням способів пониження дисперсії і наведено модель мережі безпровідного доступу, що дає можливість визначити необхідний ресурс для
обслуговування різних груп і категорій абонентів.
Зміст навчального посібника переважно визначається навчальною програмою дисципліни “Методи математичного моделювання в телекомунікаційних мережах”, хоча деякі проблеми висвітлені докладніше у зв’язку з вимогами сьогодення. Буде корисним студентам, аспірантам, викладачам, а також усім, хто цікавиться імітаційним моделюванням. Наведений матеріал апробовано під час викладання цієї дисципліни магістрам за спеціальністю “Інформаційні мережі зв’язку”.
Також левова частка теоретичних і практичних аспектів моделювання телекомунікаційних мереж опублікована на сайті “Віртуальне навчальне середовище телекомунікацій”, що розташоване за адресою http://www.vnstele.com. На сайті також працює форум підтримки http://forum.vnstele.com, де розглядають і обговорюють актуальні питання, пов’язані з математичним моделюванням і інструментальними засобами моделювання, програмуванням, системами комутації і розподілу інформації тощо.
Усі зауваження, пропозиції з доповнення розділів та інші запитання просимо надсилати на адресу: 79012, м. Львів, вул. Професорська, 2/302, або на електронну скриньку автора:
admin@vnstele.com