Stateflow – инструмент для численного моделирования систем, характеризующихся сложным поведением. К числу таких систем относятся гибридные системы. Примерами гибридных систем могут служить системы управления, используемые в промышленности (автоматизированные технологические процессы), в быту (сложные бытовые приборы), в сфере транспорта, связи и т. д. Все эти системы состоят из аналоговых и дискретных компонентов. Поэтому гибридные системы – это системы со сложным взаимодействием дискретной и непрерывной динамики. Они характеризуются не только непрерывным изменением состояния системы, но и скачкообразными вариациями в соответствии с логикой работы управляющей подсистемы, роль которой, как правило, выполняет то или иное вычислительное устройство.

Когда логика работы управляющей подсистемы является жесткой, а внешние условия относительно стабильны, говорят о трансформационных системах. Для таких систем фазы получения информации, её обработки и выдачи выходных сигналов четко разграничены. На момент обращения к системе все входные сигналы определены. Сигналы на выходах образуются после некоторого периода вычислений. Вычисления производятся по некоторому алгоритму, трансформирующему входной набор данных в выходной.

Рассмотрим метод моделирования бытового травматизма. Если рассматривать в виде ситуаций количество погибших людей в неделю, то такие ситуации можно представить в виде объекта Stateflow-состояния. Stateflow-состояния будут отличаться друг от друга сгруппированным количеством погибших людей (от 1-го до 3-х, от 4-х до 6-ти и т. д.). В этом случае объекты Stateflow-переходы будут определять статистические закономерности возникновения того или иного состояния или переходы из одного состояния в другое. В качестве таких закономерностей можно использовать:

• модели АРПСС;
• распределение вероятностей возникновения тех или иных состояний.

В этом случае может быть построена гибридная модель, которая будет использовать объекты Simulink и Stateflow. Соответствующая модель, расчета вероятности гибели людей по бытовому травматизму, реализована и представлена на рисунке 1. Соответствующий блок Stateflow приведён на рисунке 2.

Моделирование временного ряда было осуществлено для периода 100 недель. Визуализация результатов моделирования временного ряда, приведена на рисунке 3.

Оценки характеристик временного ряда бытового травматизма показали, что модель адекватна. Системы Stateflow и Simulink позволяют прогнозировать временные ряды и использование этих систем эффективно по следующим критериям:

• применение объектно-ориентированного метода моделирования;
• возможность реализации нелинейных закономерностей;
• удобные системы визуализация результатов;
• использование большого списка функций системы Matlab.