zm / Лекция_Моделирование Инструментальные средства

М.В. Киселева

Моделирование систем

ТЕМА 13. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

•Назначение языков и систем моделирования

•Классификация языков и систем моделирования и их основные характеристики

•Технологические возможности систем моделирования

•Выбор системы моделирования

2

НАЗНАЧЕНИЕ ЯЗЫКОВ И СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

3 уровня представления модели: концептуальная модель формальная или алгоритмическая программа-имитатор.

Для создания имитационной модели (программыимитатора) можно использовать:

•любой универсальный язык моделирования;

•специальные системы автоматизации моделирования, призванные облегчить написание и работу с программой-имитатором.

3

Основное назначение языков и систем моделирования – упрощение построения программ-имитаторов и проведение имитационных экспериментов за счет частичной или полной автоматизации переходов от одного уровня представления модели к другому.

4

ПРЕИМУЩЕСТВА ЯЗЫКОВ И СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Концептуальная выразительность:

Язык моделирования содержит абстрактные конструкции, непосредственно отражающие понятия, в которых представлена формализованная модель.

Это упрощает программирование программы-имитатора, позволяет автоматизировать выявление, диагностику ошибок в программах.

5

Автоматизация стандартных функций моделирования (функций управляющей программы):

•эффективный встроенный механизм продвижения модельного времени (календарь событий, методы интегрирования и др.);

•генераторы случайных чисел и других типовых воздействий;

•автоматический сбор стандартной статистики и других результатов моделирования;

•управление процессом моделирования (анализ ошибочных ситуаций и т.д.)

•средства, упрощающие программирование имитационных экспериментов.

6

НЕДОСТАТКИ ЯЗЫКОВ И СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

•Недостаточная распространенность необходимость дополнительного обучения недостаток программистов, хорошо владеющих современными языками и системами моделирования;

•Слабые технологические возможности некоторых систем моделирования;

•Высокая стоимость систем моделирования;

•Отсутствие гибкости и широких возможностей, присущих универсальным языкам программирования.

7

Множество языков моделирования можно разделить на две группы:

1)методо-ориентированные языки

моделирования, поддерживающие определенный класс формализованных или алгоритмических описаний;

2)проблемно-ориентированные языки

моделирования – языки моделирования конечного пользователя, позволяющие формулировать задачи моделирования непосредственно на концептуальном уровне.

8

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМНООРИЕНТИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Simulap, Simflex – управление материальными потоками в производственной системе;

MAST – моделирование гибких производственных систем (блочная структуризация);

TOMAS – технологическая подготовка производственных систем (используемые формальные схемы – автоматы);

SIRE – календарное планирование производственных процессов (сети с очередями);

COMNET – телекоммуникации; MEDMODEL – медицинское обслуживание.

9

Существует более 500 языков и систем моделирования.

Разнообразие языков моделирования обусловлено следующими факторами:

•большое число схем формализации и алгоритмизации моделируемых систем: агрегаты, сети, автоматы, процессы, системы массового обслуживания, дифференциальные уравнения, аналоговые блок-схемы, графы связей и др.

•еще большее разнообразие возможно на уровне концептуальных моделей.

Далее рассматриваются только методоориентированные языки и системы моделирования.

10