Procedure for constructing soft models of complex systems by time series

Abstract

The problem of creating models of complex systems for assessing their state isconsidered. The analysis of approaches to construction of diagnostic models is given andtheir features are marked. For a complex system with a hierarchical structure, a procedurefor constructing the models to assess its state using a scalar time series is proposed. Inthis case, each hierarchical level is described by a lumped-parameter differential equation.The procedure is based on the concept of soft modelling. The efficiency of the proposedprocedure is demonstrated by the example of constructing a model for assessing the stateof a complex heart rhythm regulation system. Рассмотрена проблема создания моделей сложных систем для оценки их состояния. Приведен анализ подходов к построению диагностических моделей и отмечены их особенности. Для сложной системы, имеющей иерархическую структуру, предложена процедура конструирования по скалярному временному ряду моделей для оценки ее состояния. При этом каждый иерархический уровень описывается дифференциальным уравнением с сосредоточенными параметрами. В основу процедуры положена концепция мягкого моделирования. Работоспособность предложенной процедуры продемонстрирована на примере конструирования модели для оценки состояния сложной системы регуляции сердечного ритма.