
- •«Информатика и вычислительная техника»
- •15 Октября , протокол № 2
- •Оглавление
- •Введение
- •Разработка структурно-параметрических моделей
- •( На примере производственного процесса )
- •Часть 1. Составление исходной матрицы и проведение корреляционного анализа
- •Часть 2. Проведение регрессионного анализа и приведение системы в безразмерный вид.
- •Лабораторная работа 2 Прогнозирование аномальных ситуаций в больших системах
- •Часть 3. Разработка ситуационных структурно-параметрических моделей, матриц аномального состояния
- •Часть 4. Прогнозирование состояния и установление диагноза функционирования большой системы.
- •Часть 5 . Разработка компьютерной системы анализа и принятия решений
- •(Для любой предметной области)
- •Лабораторная работа 3 Технологии структурного анализа и проектирования в инструментальной среде bPwin
- •Теоретическая часть
- •Инструментальная среда bPwin Описание инструментальной среды bPwin
- •Функциональные возможности bPwin
- •Панель меню bPwin
- •Панель инструментов bPwin
- •Дерево модели среды bРwin
- •Область рисования bPwin
- •Нотация idef0 Описание нотации idef0
- •Декомпозиция в нотации idef0
- •Диаграммы idef0
- •1. Контекстная диаграмма.
- •2. Диаграмма декомпозиции
- •(Кнопка указана стрелкой)
- •И числа уровней декомпозиции или количества блоков
- •3. Диаграмма для экспозиции feo
- •4. Диаграмма дерева узлов.
- •Типы стрелок в нотации idef0
- •Типы связей в нотации idef0
- •Основная панель инструментов bPwin при работе в нотации idef0
- •Элементы панели инструментов bPwin при работе в нотации idef0
- •Графическое представление элементов диаграммы в нотации idef0
- •Элементы idef0-дииграммы
- •Нотация idef3 Описание нотации idef3
- •Основная панель инструментов bPwin при работе в нотации idef3
- •Основные элементы модели idef3
- •Описание логических операторов idef3
- •Описание объектов ссылок в нотации idef3
- •Графическое представление элементов диаграмм в нотации idef3
- •Графические элементы диаграммы в нотации idef3
- •Нотация dfd
- •Основная панель инструментов bPwin при работе в нотации dfd
- •Основные элементы панели инструментов при работе в нотации dfd
- •Графическое изображение элементов в dfd-модели
- •Примеры выполнения заданий Пример 1. Создание контекстной диаграммы в нотации idef0
- •Пример 2. Создание диаграммы декомпозиции в нотации idef0
- •Наименование работ и их статус
- •Наименование работы и их статус
- •Работы «Заключить договор на абонентское обслуживание » Пример 3. Abc-анализ (стоимостной анализ) в среде bPwin
- •Инструментальная среда aris Описание инструментальной среды aris
- •Принципы построения модели в aris
- •Содержание модели – aris
- •Основные элементы моделей aris
- •Панель инструментов aris
- •Элементы панели инструментов aris
- •Организационные модели
- •Панель инструментов для моделирования организационных диаграмм
- •Объекты организационной диаграммы
- •Создание модели организационной структуры
- •Событийная цепочка процесса
- •Объекты eEpc-диаграммы
- •Создание eEpc – модели
- •Операторы соединений
- •Соединение событий
- •Соединение функций
- •Модель «Дерево функций»
- •Создание диаграммы «Дерева функции» в aris
- •Модель «Дерево целей»
- •Создание диаграммы «Дерево целей» в aris
- •Диаграмма «Дерево продуктов и услуг» («Products/services tree» )
- •Диаграммы «Industrial process» и «Office process»
- •Панель инструментов создания диаграммы «Industrial process»
- •Объекты модели «Office Process» и «Industrial process»
- •Создание диаграммы «Industrial Process» в aris
- •Лабораторная работа 5 Разработка моделей в имитационной среде Simpleх 3
- •Теоретическая часть Виды моделирования
- •Имитационная система Simpleх 3
- •Назначение кнопок панели инструментов
- •Модель Biotope_1 (хищники и жертвы)
- •Имя наблюдателя может быть выбрано произвольно; здесь мы вводим предложенное имя Obs1.
- •Задайте имя новой модели. В поле Имя модели введите «Модель9»
- •Пользовательский интерфейс AnyLogic
- •Описание предметной области. О компании зао «ивк»
- •Вербальное моделирование производства и поставки свт.
- •4. Разработка функциональной модели процесса производства и поставки свт в AllFusion Process Modeler bPwin Функциональная модель процесса производства и поставки свт (idef 0)
- •Этапы разработки агентной модели «Реализация прохладительных напитков ( на примере рынка яблочного сока) » в имитационной среде Any Logic
- •Главное меню
- •Экран активного агента
- •Параметров
- •Заключение
- •Литература
- •Рекомендуемые и использованные материалы интернет-сайтов
- •Сокращения, используемые в моделях приведенных в приложениях 1, 2
Имя наблюдателя может быть выбрано произвольно; здесь мы вводим предложенное имя Obs1.
Временной диапазон
Должны быть введены начало и конец интервала записи. Выбранный интервал не обязательно должен быть идентичен времени имитации. Могут быть приняты предложенные значения.
Шаг
Размер шага определяет интервалы времени, в которые значения переменных должны быть прочитаны и сохранены. Слишком маленький шаг замедляет имитацию. Слишком большой шаг ведет, в свою очередь, к грубому и неточному представлению результатов.
Здесь задана величина шага 0,1.
Рис. 86. Создание блока наблюдения Obs1
Для записи должны быть заданы модельные переменные. Для наблю- дателя Оbs1 - это переменные Hare (Н) и Fox (F). На рис. 87. показано создание блока наблюдения.
В иерархической модели со многими компонентами выбор переменных с помощью курсора в левом поле экрана требует много времени. Для его сокращения в поле над правой стороной экрана может быть введено имя переменной наблюдателя. В обоих случаях переменная вводится в список переменных наблюдателя нажатием соответствующей кнопки Record.
Нажатием кнопки Delete variable выбранные переменные блока наблюдения могут быть удалены из списка. Кнопка Reset приводит все поля входов в начальные состояния. Установка свойств блока наблюдения заканчивается нажатием кнопки ОК.
Аналогично создается блок наблюдения Obs2 с теми же свойствами и переменными Hare' (Н') и Fox' (F').
При выборе папки “Observer” в окне содержания появляется информация, относящаяся к обоим блокам наблюдения Оbs1 и Оbs2 ( Рис.87.)
Рис. 87. Экранная форма по созданию блоков наблюдения Obs1 и Obs2
Результаты моделирования можно представить как в табличной, так и графической форме (рис.88,89):
Рис. 88. Таблица значений переменных Hare(заяц) и Fox(лиса)
Рис. 89. Диаграммы модели MBiotope1 с компонентами Biotope1/Version0
Более подробно и с детальным описанием программного кода можно ознакомиться [ 3, 4 ].
Задание 1. Отработать модель «Biotope», получить результаты в графическом виде или в табличной форме, дать анализ результатам при предлагаемых исходных данных:
Варианты:
а=0,3; в=0,25; с=0,01; количество зайцев=200; количество лис=27;
а=3,75; в=2,75; с=0,08; количество зайцев=600; количество лис=55;
а=2,95; в=2,35; с=0,05; количество зайцев=400; количество лис=20;
а=3,35; в=2,45; с=0,04; количество зайцев=200; количество лис=27;
а=4,15; в=3,15; с=0,06; количество зайцев=300; количество лис=37;
а=0,3; в=0,25; с=0,01; количество зайцев=200 ; количество лис=27;
фактор выживания лис BFacF=2,0;
фактор выживания зайцев BFacH=0,2 ;
а=4,15; в=3,15; с=0,01; количество зайцев=250 ; количество лис=25;
фактор выживания лис BFacF = 0,4;
фактор выживания зайцев BFacH = 3,0
а=0,5; в=2,35; с=0,02; количество зайцев=300 ; количество лис=70;
фактор выживания лис BFacF = 0,2;
фактор выживания зайцев BFacH = 2,2;
а=5; в=2,35; с=0,02; количество зайцев=180 ; количество лис=80;
фактор выживания лис BFacF = 0,45;
фактор выживания зайцев BFacH = 1,75;
а=1,85; в=1,35; с=0,01; количество зайцев=400; количество лис=50.
Задание 1. Разработать агентную модель процедуры переговорного процесса ( торга ). ( Предмет торга любой по выбору студента).
Разработать численный метод, алгоритм и провести программную реализацию. Вербально можно процедуру торга представить следующим образом:
Поведение агента можно описать как итерационную процедуру обработки данных о состоянии других агентов и среды с выбором стратегии целенаправленных действий и последовательность операций:
Восприятие информации и накопление знаний об окружающей среде и среде взаимодействия или конфликта;
Связь с механизмом взаимодействия и обработки данных от контрагентов;
Анализ собственного состояния и состояния контрагентов с выбором или перебором целевых функций;
Принятие локальных решений и выбор стратегий
Агента можно описать в различных состояниях, изменяющегося как с интеллектуальных, эмоциональных, психофизиологических и функциональных позиций.
Интеллектуальная позиция или состояние характеризуется накопленной базой знаний.
Эмоциональное – выражение эмоций, таких как радость, смех, грусть, безразличие и т.д.
Психофизиологическое сопряжено с эмоциональным и выражается данное состояние через психотип агента: сангвиник, флегматик, холерик, меланхолик.
Все вышеперечисленные факторы отражаются на динамике поведения и принятия агентом решений в условиях неопределенности, риска и различных форс-мажорных ситуациях.
Задание 2. Разработать структурно-параметрическую модель мультиагентной системы ( на примере процедуры торга ) [ 4, стр. 114-121 ].
В переговорном процессе ( процедуре торга ) два или более агента выражают свои предложения или требования, противоречащие друг другу.
Механизм переговоров сводится к многосторонним и многовариантным раундам:
Интерактивный обмен предложениями;
Анализ, оценку и передачу информации о текущих итогах переговоров;
Динамическое ослабление ограничений переговоров
Накопление новых знаний в результате переговоров .
Программная реализация и алгоритм переговоров состоит из трех этапов:
Создание предложения (предмета) переговоров;
Подготовка выполнимых предложений;
Анализ, оценка и выбор предложения
Задание 3. Разработать имитационную модель эмоционально-мотивированных агентов ( воспользовавшись описанием модели и данными, представленными в работе [ 4 , стр. 192-198] .)
Задание 4. Разработать имитационную модель железнодорожной пассажирской станции, воспользовавшись данными [ 4 , стр. 170-178] .
Задание 5. Разработать имитационную модель предвыборной кампании ( воспользовавшись описанием модели и данными, представленными в работе [ 4 , стр. 186-188] .)
Лабораторная работа 6
Разработка имитационных моделей в среде AnyLogic
Цель лабораторной работы: научить студентов разрабатывать имитационные модели в среде AnyLogic.
Объем в часах – 2 часа
Теоретическая часть
Имитационная среда Anylogic
Anylogic - является инструментом моделирования, в основу которого положены новые нетрадиционные принципы в области имитационного моделирования. Система Anylogic проектировалась для работы в ОС Microsoft Windows, в связи с этим при работе в среде Anylogic используются стандартные приемы и операции данной операционной системы
Визуализация результатов моделирования: представление результатов в виде графиков, таблиц, диаграмм, эффектов анимации способствует более глубокому восприятию и интерпретации модели .
Шаг 1. - Запуск системы Anylogic.
- для
запуска
системы нажимаем на значок и отобразится
стартовая страница. Со стартовой
страницы можно создавать новые проекты.
Рассмотрим пошаговую разработку на примере агентной модели.
Шаг 2. Разработка агентной модели
С версии 6.4 AnyLogic предоставляет пользователям возможность использования шаблонов моделей при создании новых моделей. Если раньше начинали создание модели "с нуля", то теперь для выполнения первых, базовых, шагов существует Мастер создания модели. После выбора метода моделирования выбирают те опции, которые нужны в модели - и Мастер автоматически создаст модель, затем можно продолжить ее разработку.
Создание
новой агентной модели