Математика не случайно сделалась эталоном мышления Этим она

“Математика не случайно сделалась эталоном мышления. Этим она обязана представлению о строгости, которое вырабатывалось веками и, конечно, как-то все время деформировалось под натиском нового материала и расширения круга своих задач…. Но все имеет свои разумные пределы. Интуиция, опыт – все то, что обычно называется здравым смыслом или неформальным мышлением, в такой же мере имеют законное право на существование при анализе математических задач, как и все прочее (Моисеев Н. Н. )

Житомирський військовий інститут ім. С. П. Корольова Національного авіаційного університету Кафедра № 42 ЛЕКЦІЯ № 26 Тема 6. Математичне моделювання бойових дій військ Заняття 3. Імітаційне моделювання

Навчальні питання 1. Загальна характеристика імітаційного моделювання. 2. Методи імітаційного моделювання. 3. Можливості системи імітаційного моделювання JCATS.

1. Вивчити основи імітаційного моделювання (ІМ) та порядок застосування ресурсів ІМ в практиці проведення занять за стандартами армій розвинутих країн світу. 2. Формувати навички, щодо вибору математичних методів побудови та дослідження математичних моделей при плануванні бойових дій, оцінці їх оптимальності.

Матеріально - технічне забезпечення: Література: 1. Основи імітаційного моделювання. Навчальний посібник. Київ: НАОУ, 2005, - 26 с. 2. Інформаційно–аналітичне забезпечення процесів державного воєнного управління. Навчальний посібник. – Київ: НАОУ, 2004, -123 с. 3. Перспективи застосування інформаційних технологій в збройній боротьбі. Аналітичний матеріал каф. інформатизації штабів. НАОУ. – Київ: 2003, -20 с. Наочні посібники: слайди. Технічні засоби навчання: кодоскоп, інфокус (ПЕОМ) Час, що відведений на заняття: 2 години. 5

Вступ 6

При імітаційному моделюванні процеси або явища, які відбуваються в системі, відтворюються за допомогою їх штучної імітації методами теорії імовірності. Застосовуючи імітаційне моделювання, отримують незалежні реалізації процесу або явища в заданих умовах використання системи. Доцільність застосування імітаційного моделювання у військовій сфері стає очевидною через наявність наступних умов: v дуже часто при моделюванні застосування військ (сил) не існує закінченої математичної постановки задачі, або ще не розроблені аналітичні методи вирішення сформульованої математичної моделі; v аналітичні методи в наявності, але математичні процедури настільки складні і трудомісткі, що імітаційне моделювання дає більш простий спосіб вирішення задачі; v крім оцінки визначених параметрів звичайно бажано здійснити спостереження за ходом процесу протягом деякого часу; v імітаційне моделювання у воєнній сфері виявляється єдиною можливістю внаслідок труднощів постановки експериментів і спостереження явищ у реальних умовах. 7

Етапи створення імітаційної математичної моделі Постановка задачі моделювання Створення концептуальної моделі Побудова математичної моделі Розробка програми моделі Перевірка адекватності моделі Коректування моделі Дослідження моделі Аналіз результатів 23

24 Імітаційне моделювання Стохастичне (імовірнісне) моделювання Метод Монте Карло Стохастичне моделювання з безперервними функціями розподілу ймовірностей

2. Методи імітаційного моделювання

27 Методи моделювання Віртуальне моделювання – моделювання, в якому живі люди керують віртуальними системами. Бойова підготовка Конструктивне моделювання - процес роботи комп'ютерної програми, яка імітує дії особового складу, функціонування техніки та озброєння. Оперативна підготовка Реальне моделювання – моделювання із залученням реальних людей та бойових систем. Бойова Оперативна підготовка

Класифікація засобів імітаційного моделювання 28 Методи моделювання Віртуальне моделювання – моделювання, в якому живі люди керують віртуальними системами. Бойова підготовка Конструктивне моделювання - процес роботи комп'ютерної програми, яка імітує дії особового складу, функціонування техніки та озброєння. Оперативна підготовка Реальне моделювання – моделювання із залученням реальних людей та бойових систем. Бойова Оперативна підготовка

Класифікація засобів імітаційного моделювання 32 Методи моделювання Віртуальне моделювання – моделювання, в якому живі люди керують віртуальними системами. Бойова підготовка Конструктивне моделювання - процес роботи комп'ютерної програми, яка імітує дії особового складу, функціонування техніки та озброєння. Оперативна підготовка Реальне моделювання – моделювання із залученням реальних людей та бойових систем. Бойова Оперативна підготовка

Порівняльна характеристика систем імітаційного моделювання Janus Оnе. SАF JCATS 33 Sресtrиm САTS ТYR Головна мета Маневрування дій підрозділів Маневрування загальновійськових операції Маневрування стратегічних і тактичні операції Маневрування операції у невоєнний час Маневрування стратегічних і тактичні операції Роздільна здатність Висока (на рівні бойових одиниць) Змінювана, від високої до низької Моделювання Дій від взводу до бригади на суші Ведення бойових дій від підрозділу до бригади Ведення бойових дій від підрозділу до корпусу та більше Ведення бойових дій від підрозділу до бригади, операцій ООТW На рівні з" єднань і коаліцій, операцій ООТW Рівень Застосування Від підрозділів до бригади Перш за все, для аналізу, бойової підготовки, відпрацювання завдань Від підрозділів до бригади Підготовка, аналіз, відпрацювання бойових завдань, моделювання закупок Від підрозділів до об’еднань Підготовка, планування та відпрацювання бойових завдань, випробування, аналіз Всі ешелони МООТW До національного командування Від взводу до бригади Підготовка, планування запасних варіантів та аналіз Підготовка, планування та відпрацювання бойових завдань, випробування, планування запасних варіантів

Порівняльна характеристика систем імітаційного моделювання Janus Оnе. SАF JCATS Sресtrиm 34 САTS ТYR Підтримка Підготовка у складі частин, аналіз проведення бойових дій, відпрацювання бойових завдань, проведення невійськових операцій та операцій у реальних умовах Підготовка у складі частин, аналіз результатів підготовки, відпрацювання бойових завдань, проведення військових операцій у невоєнний час Підготовка у складі частин, аналіз проведення бойових дій, відпрацювання бойових завдань, проведення військових операцій у невоєнний час База даних На рівні бойових одиниць На рівні бойових одиниць Цифрове моделювання, імпорт векторної та растрової графіки Місцевість Цифрове моделювання Цифрові дані про місцеві об’єкти /висотні відмітки на місцевості/цифрова растрова графіка Будівлі/штучні об’єкти Обмежено Так Тривимірне відтворення будівель Обмежено Так Підземний простір Ні Так Кількість авт. роб. Місць 50 Необмежена Мережа 48 64 Розвідувальносигналізаційні прилади Декілька Так Декілька Візуальні, радари, активні/пасивні сонари, сигналізаційні

Порівняльна характеристика систем імітаційного моделювання Janus Оnе. SАF JCATS Sресtrиm 35 САTS ТYR Хім/біо зброя Так Так Введено у 2 кв. 2003 Р- Вода Ні Так, багато типів Так, 9 типів місцевості Так Погода 16 типів, 1 тип на сценарій Можна змінювати у процесі моделювання Так Посередній вплив на системи Психофіз. фактори Ні Так Обмежено Так Принцип побудови бази даних Стрімкий, модульний, на основі віртуальних БД Стрімкий Займає багато часу Стрімкий Принцип побудови сценарію Стрімкий, полегшена конструкція бойових одиниць, організацій, психофіз. факторів, навколишнього середовища Стрімкий Декілька типових сценаріїв, залежність від внесення даних технічними експертами Стрімкий, з використанням бібліотек елементів сценаріїв Підтримка різних мов Так Так Так 3000 Залежно від апаратного забезпечення 60000 Залежно від апаратного забезпечення, стандарт 5000 Бойові одиниці

Battle Command 37

Battle Command 38

Battle Command 39

Класифікація засобів імітаційного моделювання 40 Методи моделювання Віртуальне моделювання – моделювання, в якому живі люди керують віртуальними системами. Бойова підготовка Конструктивне моделювання - процес роботи комп'ютерної програми, яка імітує дії особового складу, функціонування техніки та озброєння. Оперативна підготовка Реальне моделювання – моделювання із залученням реальних людей та бойових систем. Бойова Оперативна підготовка

3. Можливості системи імітаційного моделювання JCATS

Основні відомості про систему імітаційного моделювання JCATS 43 Cистема імітаційного моделювання Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS) JCATS – це інтерактивний засіб моделювання, який дозволяє імітувати дії загальновійськових з’єднань за участю багатьох сторін, який використовується військовими фахівцями як засіб для проведення об’єднаних навчань, аналізу, досліджень, планування та розіграшу завдань, що поставлені. Україна має найбільш сучаснішу версію 7. 1. 3, яку крім неї має ще корпус морської піхоти збройних сил США. На створення програми JCATS було витрачено багато людських, апаратних та фінансових ресурсів. За більш ніж 20 -ти річний період розробки, супроводження та удосконалення цієї програми імітаційного моделювання було витрачено більше 1 млрд. доларів США. Але використання її для підготовки військ (сил) дозволило погасити ці затрати практично за 5 -7 років її експлуатації за рахунок економії приблизно 1 млн. доларів США на підготовку бригади в центрі бойової підготовки (за рахунок економії пального, моторесурсів і інших видів логістичного забезпечення для проведення реальних навчань). Купівля інсталяційного пакету JCATS на даний час коштує 2 млн. 780 тис. дол. США.

Система імітаційного моделювання JCATS МАТЕРІАЛЬНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗВІТ ПІСЛЯ ПОПОВНЕННЯ ПАЛЬНОГО 44 ІНЖЕНЕРНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗВІТ про НАЯВНІСТЬ ЗБРОЇ та БОЄПРИПАСІВ

Система імітаційного моделювання JCATS 45