Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






ІІ. Поліпшена версія моделі






Припущення, використані нами у попередній версії, були занадто простими, тому й результати роботи з моделлю практично виявилися нецікавими. Перейдемо до вдосконалення моделі.

Згідно з Припущенням 4 наша модель передбачає однорідний за ознакою балакучості склад населення. У житті такого фактично не буває. Тому, насамперед, частково знімемо це обмеження і сформулюємо

Припущення 4 *. Будемо вважати, що населення складається з трьох груп: звичайних людей з параметром передавання kзв, балакунів з параметром передавання kб (kб > kзв) та мовчунів з параметром передавання kм = 0. При цьому, як і раніше, значення відповідних параметрів вважатимемо незмінними в часі.

Нехай доля мовчунів становить M, а балакунів – B від усієї кількості населення. Тоді доля звичайних знавців становитиме

Z = 1 – M – B.

Не викликатиме серйозних заперечень твердження, що за достатньо великої чисельності населення у такий самий спосіб розподіляються відповідні долі й серед знавців новини. Так, наприклад, якщо доля мовчунів серед усього населення становить М, то й серед знавців ця доля буде також М.

Тепер приріст Δ N кількості знавців після j -го передавання буде забезпечуватися балакунами та звичайними людьми і становитиме

Δ N = Nj– 1 ·B·kб + Nj– 1 ·kзв· (1 – M – B) (4)

за рахунок за рахунок

балакунів звичайних

або

Δ N = Nj– 1(B·kб + kзв·Z); (5)

загальна ж кількість знавців шукатиметься, як і раніше згідно (2):

Nj = Nj– 1 + Δ N,

або з урахуванням (5)

Nj = Nj– 1(1 + B·kб+ kзв·Z), (5*)

Рівняння (5) і (2) або (5) і (5*) являють собою поліпшену математичну модель процесу.

Модифікована таблиця має такий вигляд:

  A B C D E
  j Δ N N Дано:  
        M =  
        B =  
        kб =  
        kзв =  
        N 0 =  
   

У відповідності до нових рівнянь потребує певних змін і

 

Алгоритм роботи з моделлю

– п. 2: до вхідних даних замість колишнього k добавити нові параметри M, B, Kб і kзв: (комірки Е2–Е5 відповідно), а параметр N 0 перенести до комірки Е6.

– п. 4.2: обчислювати приріст Δ N кількості знавців згідно (5):

комірка формула
B3 = C2*($E$3*$E$4 +$ E$5*(1-$E$2-$E$3))

Значення параметрів М і В повинні задовольняти умові М+В £ 1, тому з метою хоч би часткового запобігання некоректного введення значень цих параметрів слід після заповнення комірок Е2 та Е3 в разі необхідності виводити на екран відповідне повідомлення. Для цього в комірці E8 слід створити формулу

=ЕСЛИ(E2+E3> 1; " Має бути М+В< =1! "; " ").

Решту пунктів алгоритму залишити без змін.

Обчислювальний експеримент

1. Вважатимемо, для прикладу, що за ознакою балакучості мешканці деякого населеного пункту розподіляються у такий спосіб: доля мовчунів М становить 0, 75 (75%), доля балакунів 0, 1 (10%), решта Z = 1 – М – В – доля звичайних людей. Параметри передавання kб = 3, kзв = 2. Серед мешканців з’являється N 0 = 1 знавець чутки. Скільки людей знатимуть новину після n =22 сеансів передавання?

2. Вводимо дані й одержуємо відповідну таблицю (рис. 3.3).

  A B C D E
  j D N N Дано:  
        M = 0, 75
        B = 0, 1
        kб =  
        kзв =  
        N 0 =  
           
           
           
... ... ... ...    

Рис. 3.3.

2.1. Чи утворює послідовність значень змінної Nj геометричну прогресію? Чому?

Якщо ваша відповідь негативна, то ви помиляєтесь. В оману вас увела саме несподіваність питання стосовно послідовності такого незвичного вигляду. По-перше, не слід забувати, що дійсні числа у комірках таблиці представлені у форматі цілих.

По-друге, погляньте на вираз (5*): з нього видно, що кожний наступний член Nj послідовності дорівнює попередньому Nj– 1, помноженому на постійне число q = 1 + kб·B + kзв·Z. Отже, послідовність
Nj -их геометрична прогресія, а число q – її знаменник.

2.2. Напишіть формулу довільного члена утвореної послідовності у вигляді an = a 1 ·qn– 1. Для цього за нашими даними знайдіть конкретні значення N 1 (замість а 1), q і п.

2.3. Якого вигляду тепер набуде вираз для Nj?

2.4. Створіть у таблиці після стовпця значень N новий стовпець, у якому будуть обчислюватися значення Nj згідно виразу із п. 2.2:

Nj = N 1 · (1 + kб·B + kзв·Z) j– 1. (5)

Для цього в комірки D2 і D3 уведіть формули

комірки формули
D2 = $F$6
D3 = $C$3*(1 + $F$3*$F$4 + $F$5*(1-$F$2-$F$3))^(A3-1)

2.5. Порівняйте значення Nj у стовпцях C і D, зробіть висновки.

2.6. Переконатися, що послідовність Nj є дійсно геометричною прогресією, можна й інакше – виходячи з означення такої послідовності, а саме: відношення Nj / Nj 1 має бути сталим числом.

То ж видаліть зі стовпця D попередні значення і в комірці D3 створіть відповідну формулу =С3/С2, яку скопіюйте у решту комірок стовпця D. Як слід прокоментувати той факт, що значення всіх комірок стовпця D виявляються однаковими?

Тепер стовпець D видаліть із таблиці.

3. З’ясуйте, як впливає на виведені значення Nj зміна параметрів М та В. З цією метою порівнюйте результати при початкових даних з результатами при

3.1. М = 0, 75 і В = 0, 05;

3.2. М = 0, 8 і В = 0, 1.

Прокоментуйте причини спостережуваних змін.

4. Поверніть параметрам М і В їхні початкові значення. Залишаючи їх незмінними, спробуйте одночасно підібрати для параметрів передавання kзв і kб такі нові значення, щоб у стовпці C залишилися попередні результати.

Коли вам набридне це заняття, введіть kзв = 1 і kб = 4, 5 (kб = 4, 5 можна інтерпретувати так: кожен балакун за два сеанси передавання знаходить 9 слухачів).

4.1. Звідки взялися ці числа 1 і 4, 5? Чи існують інші такі пари? Скільки їх може бути? Інакше кажучи, чи існує зв’язок між параметрами передавання kзв і kб за умовою п. 4?

На всі ці питання можна дати надійні відповіді, якщо знову звернутися до виразу (5*), який був переписаний у вигляді

Nj = Nj– 1 ·q,

де q = 1 +B·kб + kзв·Z.

Зрозуміло, що ті самі значення Nj будуть з’являтися кожного разу, коли будуть забезпечені однакові значення для q: q 1 = q 2, тобто

B·kб 1 + kзв 1 ·Z = B·kб 2 + kзв 2 ·Z.

Це рівняння одночасно містить обидві невідомі kб 2 і kзв 2. Розв’язуючи його, наприклад, відносно kб 2, маємо

.

Беручи далі згідно умови М = 0, 75; В = 0, 1; кзв 1 = 2; кб 1 = 3, отримуємо

,

або остаточно

kб 2 = 6 1, 5· kзв 2.

Тепер можна надавати певних значень кзв 2 і отримувати відповідні значення для кб 2. Необхідно лише контролювати себе очевидними обмеженнями кб 2 > 0, кзв 2 > 0, кб 2 > кзв 2.

Вправа

1. Дайте відповіді на питання п. 4.1.

2. Як і в п. 3 обчислювального експерименту попередньої версії моделі, створіть обмеження кількості знавців Nj так, щоб вона знов не перевищувала загальної чисельності S мешканців населеного пункту і порівняйте цю таблицю з таблицею попередньої версії.

3. За яких умов розглядувана версія моделі може бути зведена до попередньої?

Висновки

1. Поліпшена версія моделі є логічним продовженням попередньої і містить її як окремий випадок. Вона дещо цікавіша і більш реалістична, але все ще залишається дуже спрощеною і являє собою лише незначний крок уперед. Та й чого можна чекати від моделі, побудованої на обмеженій кількості зовсім простих припущень?

2. Пошук відповідей на питання, поставлені у п. 4 при виконанні обчислювального експерименту, мав на меті продемонструвати одну з важливих особливостей роботи дослідника у процесі моделювання. Суть її полягає в тому, що, виконуючи обчислювальний експеримент і аналізуючи його результати, можна, звичайно, пробувати шукати відповіді шляхом “сліпого” підбору, але значно ефективнішими завжди будуть спроби розв’язання проблеми шляхом аналізу математичних співвідношень, покладених в основу моделі. Проте, як ми побачимо далі, в моделюванні часто трапляються випадки, коли дослідник позбавлений такої можливості, і тоді залишається єдиний шлях саме підбір.

3. Знов, як і у попередній версії моделі, поява обмеження чисельності знавців не робить модель більш вірогідною. Причина та сама обмеження кількості знавців є штучним, воно зовсім не випливає із самої моделі.

4. В обох розглянутих версіях моделі найбільш слабким місцем є вимога, сформульована у Припущенні 3. Дійсно, хіба обов’язково чутка має потрапляти лише до тих осіб, яким вона невідома? Якщо цю вимогу зняти, то це означатиме, що слухачами можуть стати й ті особи, котрим чутка вже відома (повторні знавці). Тим більше, що у житті часто саме так і відбувається.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.