§ 6.6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР С ПОМОЩЬЮ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
В случаях исследований сложных алгоритмов, громоздких для лабораторного моделирования, могут быть использованы универсальные быстродействующие электронные цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ)
или, в отдельных случаях, машины непрерывного действия типа дифференциальных анализаторов.
Преимущества моделирования «а ЭЦВМ заключаются в возможностях проведения автоматической обработки результатов эксперимента и получения таких показателей, как моменты распределения длительности процедур, надежность операции (оперативная характеристика и т. д.).
Перечислим основные операции, входящие в состав типовой программы моделирования последовательной процедуры ,по ЭЦВМ:
а) получение случайных чисел, равномерно распределенных в интервале
б) преобразование с формированием чисел, имеющих заданный закон распределения (см. [14], гл. II, § 6);
в) выполнение операций алгоритма образования коэффициента правдоподобия;
г) фиксация выбранных решений по окончании сеанса;
д) совместная обработка данных серии сеансов и вычисление эмпирических законов распределения, моментов, показателей надежности и т. д.;
е) печатание результатов эксперимента.
Рассмотрим в качестве примера моделирование на
ЭЦВМ многоканальной процедуры обнаружения некогерентных сигналов фиксированной интенсивности при игнорировании разрешающей способности.
Алгоритм процедуры согласно (4.4) и (4.86) имеет вид
Заметим, что выборочные значения напряжения на выходе детектора имеют релеевское распределение в каналах, где сигнал отсутствует, и распределение Райса в канале, где сигнал есть.
Последовательность операций, соответствующих (6.20), может быть представлена в следующем виде:
а) образование чисел с релеевским и райсовским законами распределения;
б) нелинейное преобразование вида
в) вычисление разности
г) образование сумм вида
д) экспоненциальное преобразование
е) образование суммы
ж) сравнение результата с пороговыми уровнями;
з) запоминание результата сеанса;
Рис. 6.11. Экспериментальная зависимость длительности процедуры по числу каналов.
и) вычисление эмпирических зависимостей характеристик верности, длительности процедуры и т. д.
Некоторые результаты моделирования многоканальных процедур на ЭЦВМ представлены на рис. 6.11, 6.12, 6.13.
Сопоставление данных экспериментальных (к настоящему времени весьма немногочисленных) исследований позволило выявить некоторые особенности многоканальных последовательных процедур и получить показатели, не вычисляемые аналитически. Так, например, выявлена линейно-логарифмическая зависимость средней длительности (последовательной процедуры при сложном обнаружении; получены функции распределения длительности повторных пересечений, имеющие значение при выборе параметров многоканальной процедуры (см. § 4.7).
Рис. 6.12. (см. скан) Экспериментальная диаграмма распределения длительности процедуры, полученная методом статистических проб
Могут быть количественно оценены потери, возникающие при использовании аппроксимирующих процедур и др.
Рис. 6.13. Экспериментальная диаграмма распределения длительности процедуры, полученная методом статистических проб