《系统建模与仿真》课程简介

《系统建模与仿真》课程简介

♦课程意义：

在复杂自适应系统与基于复杂自适应系统的多主体仿真建模这门新学科之前，除工程管理领域外，计算机在社会科学中的应用大多还停留在一种记录文档、统计数字的辅助工具，而不能像在自然科学或工程技术领域内一样为社会科学提供一种新的研究手段。随着复杂性科学的兴起，越来越多的社会科学研究者逐渐发现计算机仿真是理解复杂的社会——经济系统动态过程的优良手段。自20世纪90年代，国外社会科学界开展了复杂系统理论与计算机仿真建模相结合的广泛深入研究，并明显呈现出越来越深远广泛的发展前景。建模与仿真是指构造现实世界实际系统的模型和在计算机上进行仿真的有关复杂活动，它主要包括实际系统、模型和计算机等三个基本部分，同时考虑三个基本部分之间的关系，即建模关系和仿真关系。系统建模与仿真技术的发展已经渗透到各行各业．特别是在社会经济系统、环境生态系统、能源系统、生物医学系统、教育训练系统等方面得到了广泛深入的应用。

系统仿真与建模研究是一个相当新的研究领域，尤其对于信息管理与信息系统专业的学生来说，这应该是一门专业必修课。该门课程对于计算机网络、数据挖掘、公共安全甚至是社会信息经济等领域等的理论建模方面具有重要的作用。

通过这门课程的学习，主要培养学生的数学建模思想与计算机仿真手段的综合应用能力，提高学生在各个领域的计算机应用能力，能综合利用计算机仿真手段，分析现实社会中的某些复杂的现象，从而为分析解决现实中的这些问题提供决策支持。

♦课程内容：

主要介绍了系统科学与复杂理论在经济学等社会科学中的应用,以及各种社会科学计算机模型。简单介绍传统的建模理论方法，及其学科前沿的应用，重点介绍复杂网络基本理论及其应用，针对目前复杂网络的研究热点问题，如传播模型、崩塌模型等进行研讨分析。具体如下：

第一部分：建模理论和基本方法

♦计算机建模方法的基础理论

♦模型的简化和建模的一般系统理论

♦随机数的产生、

♦离散时间和连续时间模型的仿真、离散事件模型及其仿真策略

♦系统仿真结果分析

第二部分：建模与仿真的学科前沿，

♦基于Agent的建模方法及Swarm仿真

♦离散事件系统的建模工具——Petri网

♦系统动力学与dynamo语言

第三部分：复杂网络理论及其应用

♦复杂网络基本理论

♦网络拓扑模型及其性质

♦Internet拓扑特性及建模

♦关于复杂网络的研究热点

✓复杂网络的传播机理与动力学分析

✓复杂网络的相继故障

✓复杂网络中的搜索、同步和控制问题等