Обзор программных средств имитационного моделирования

________________________________________________________________________________

Глава 6. Обзор программных средств имитационного моделирования

6.1. Моделирование информационного – вычислительных процессов на языках программирования высокого уровня

Имитационное моделирование (ИМ) является признанным методом экспериментального исследования в области анализа процессов обработки информации. Часто задачи исследования, относящиеся к области информационных процессов, достаточно просто сформулированы, но без использования средств, типичных для систем ИМ, их решения программными методами затруднено.

В настоящее время в мире известно более 500 различных программных систем для построения имитационных моделей. Такое разнообразие систем позволяет выбирать подходящие средства практически для любых приложений. Тем не менее, большое количество моделей пишется на языках программирования высокого уровня Паскаль, С++ или Фортран. Это показывает, что не все проблемные задачи укладываются в рамки имеющихся систем моделирования, что часто более удобным бывает использование привычного языка программирования для решения задач с применением известных математических библиотек и в удобной системной среде; а так же применение новых программных систем накладывает более высокие требования на аппаратную часть (в частности, к объему памяти ПК, времени обработки).

Недостатком использования языков высокого уровня для моделирования является исключительно высокая трудоемкость составления имитационных моделей. Чтобы упростить этот процесс, необходимо использовать некоторую методологию представления моделей, поддерживаемую набором реализуемых ее структур. Совокупность методологии и моделирующих процедур можно рассматривать как некоторую систему, в данном случае – систему моделирования.

6.2. Методика построения моделей

Существует два различных подхода к построению моделей: событийныйипроцессо – ориентированный.

6.2.1. Событийный подход

Конкретизируем принятие события для данной задачи построения модели.

Событием будем называть последовательность логически связанных действий, происходящих в некоторый фиксированный момент модельного времени. Появление события связано с изменением состояния модельной среды.

Событийный подходоснован на формировании потока событий (рис.6.1). Такой поток образует сгруппированные последовательности действий

Группы событий, последовательно происходящих в один и тот же момент времени, условно заключены скобки. События образуют первую группу, события– вторую, а– группу. Обозначим, модельное время осуществления событий. Тогда для последовательности времени справедливо

Если выполняемые внутри группы действия, связанные с одиночным событием, назвать процессом, то можно сказать, что часть процессов, определенных в группе, выполняются квазипараллельно. Собственно события являются элементами, с которыми оперирует управляющий алгоритм системы моделирования. С одной стороны, появление событий связано с изменением в модельной среде. С другой, исполнение действий, связанных с событием, приводит к изменениям модельной среды.

Цикл моделирования

Рис. 6.1. Событийный подход

Действия, связанные с каждым событием, должны быть описаны в модели, а также должны быть составлены условия возникновения события.

Таким образом, в результате выполнения потока событий изменяется среда моделирования, это приводит к возникновению новых условий, новые условия приводят к выполнению новых событий. Моделирование развивается по такой схеме сколь угодно долго.