Литература / Практикум_по_ИМ_16-04-14

чувствительности до оптимизации параметров модели относительно некоторого критерия.

В результате AnyLogic не ограничивает пользователя однойединственной парадигмой моделирования, что является характерным фактически для всех инструментов моделирования, существующих сегодня на рынке. В AnyLogic разработчик может гибко использовать различные уровни абстрагирования, различные стили и концепции, строить модели в рамках той или иной парадигмы и смешивать их при создании одной и той же модели, использовать ранее разработанные модули, собранные в библиотеки, дополнять и строить свои собственные библиотеки модулей. При разработке модели на AnyLogic можно использовать концепции и средства из нескольких «классических» областей моделирования, например, в агентной модели использовать методы системной динамики для представления изменений состояния среды или в непрерывной модели динамической системы учесть дискретные события. В AnyLogic легко строятся подобные модели с требуемым уровнем адекватности, позволяющие ответить на многие вопросы, интересующие исследователя. Богатые возможности анимации и визуального представления результатов в процессе работы модели позволяют понять суть процессов, происходящих в моделируемой системе, упростить отладку модели.

Многие крупные компании как отечественные Билайн, Газпром, Сбербанк России, Русский алюминий, Северсталь и т.д., так и зарубежные General Motors, Mitsubishi, McDonalds, IBM и др. являются клиентами компании и используют AnyLogic для своих потребностей и исследований (рис.2.2).

Сайт компании AnyLogic (www.anylogic.ru) позволяет продемонстрировать возможности данного продукта. На сайте представлены различные де- мо-версии имитационных моделей по различным отраслям (рис. 2.3).

Для каждого из отраслей на сайте приведены различные примеры демомоделей (рис.2.4), которые можно прогнать в реальном времени. На сайте runthemodel.com приведены различные имитационные модели для различных отраслей логистики, промышленности, социальной динамики, транспортных систем, бизнеса, пешеходной и городской динамики, экологических и социальных систем и др., разработанные на основе разных методологий в среде AnyLogic. Описания разработок имитационных моделей изложены в работах и книгах по имитационному моделированию [1,2,15-16, 64, 66, 69, 88, 94, 102, 111, 127] и приведены на сайтах www.anylogic.ru и www.runthemodel.ru.

61

2.2.Базовые инструменты для разработки модели

всреде AnyLogic

Окно редактора AnyLogic имеет следующие элементы (рис. 2.5):

-Панели инструментов;

-Панель Проекты (дерево всех объектов проекта);

-Панель Палитра;

-Панель Ошибки;

-Окно свойств.

-Окно графического редактора.

Рис. 2.5. Окно редактора AnyLogic

Панели инструментов обеспечивают быстрый доступ к большинству функций, автоматически подстраиваются под текущий режим, а также могут быть адаптированы пользователем. В AnyLogic существуют следующие панели инструментов:

Стандартная (Создать, Открыть модель, Сохранить модель, Сохранить

все модели) Построение (Построить модель, Построить все, Отладка, Запуск)

64

Редактирование (Отменить,Повторить, Вырезать, Скопировать, Вста-

вить, Удалить)

Рисование (100%, Отдалить, Масштаб, Приблизить, Отобра-

зить/скрыть сетку) Панель Проект. Дерево элементов модели.

Рис. 2.6. Панель Проекты

Панель Палитры состоит из нескольких вкладок (палитр), каждая из которых содержит элементы, относящиеся к определенной задаче:

•основная содержит основные элементы, с помощью которых Вы можете задать динамику модели, ее структуру и данные;

•системная динамика содержит: элементы диаграммы потоков и накопителей, а также параметр, соединитель и табличную функцию;

•диаграмма состояний содержит блоки диаграмм, позволяющих графически задавать поведение объекта;

•диаграмма действий содержит блоки структурированных блок-схем, позволяющих задавать алгоритмы визуально;

•статистика содержит элементы, используемые для сбора, анализа и отображения результатов моделирования;

•презентация содержит элементы для рисования презентаций: примитивные фигуры, а также элементы управления, для придания презентации интерактивности;

65

•внешние данные содержит инструменты для работы с базами данных

итекстовыми файлами;

•картинки содержит набор картинок наиболее часто моделируемых объектов: человек, грузовик, фура, погрузчик, склад, завод и т. д.

Панель Ошибки находится в нижнем левом углу. Она позволяет быстро с помощью двойного щелчка отобразить ошибку (курсор расположится там, где будет находиться ошибка) и локализовать ее.

Окно свойств. В окне свойств редактора AnyLogic для каждого выделенного элемента модели указываются его свойства (параметры). При выделении какого-либо элемента в любом из окон редактора (в окне структуры, окне поведения, окне анимации или в окне классов) справа появляется окно свойств, показывающее параметры именно этого выделенного элемента. Каждый класс может иметь произвольное количество параметров различных типов (int, real, Boolean и др.). Каждый экземпляр класса может иметь собственные значения параметров, которые могут быть изменены динамически в процессе выполнения модели.

Рис.2.7. Окно свойств

В Окне графического редактора активного объекта для модели строится двухмерное или трехмерное анимационное представление, которое помогает понять, что происходит с моделью с течением времени. Именно в этом окне визуально представляется имитация поведения моделируемой

66

системы. Элементы анимационной картинки имеют свои параметры, которые могут быть связаны с переменными и параметрами модели. Изменение переменных модели во времени ведет к изменению графического образа, что позволяет пользователю наглядно представить динамику моделируемой системы с помощью динамически меняющейся графики.

Рис. 2.8. Окно графического редактора

Исполняемая модель. При исполнении модели запустится компилятор, который построит исполняемый код модели в языке Java, оттранслирует его и затем запустит модель на исполнение.

Рис. 2.9. Запуск модели

67

сбора необходимой статистики, разработана для поддержки дискретнособытийного моделирования в таких областях, как производство, цепи поставок, логистика и здравоохранение. Используя Enterprise Library, можно смоделировать системы реального мира с точки зрения заявок (сделок, клиентов, продуктов, транспортных средств, и т. д.), процессов (последовательности операций, очередей, задержек), и ресурсов. Процессы определены в форме блочной диаграммы.

Рис. 2.11. Библиотека Enterprise Library.

– Pedestrian Library создана для моделирования пешеходных потоков в «физической» окружающей среде. Это позволяет создавать модели с большим количеством пешеходного трафика (как станции метро, проверки безопасности, улицы и т.д.). Модели поддерживают учёт статистики плотности движения в различных областях. Это гарантирует приемлемую работу пунктов обслуживания с ограничениями по загруженности, оценивает длину простаивания в определённых областях и обнаруживает потенциальные проблемы с внутренней геометрией – такие как эффект добавления слишком большого числа препятствий – и другими явлениями. В моделях, созданных с помощью Pedestrian Library, пешеходы двигаются непрерывно, реагируя на различные виды препятствий (стены, различные виды областей) так же, как и обычные пешеходы. Пешеходы моделируются как взаимодействующие агенты со сложным поведением. Для быстрого описания потоков пешеходов

69

Pedestrian Library обеспечивает высокоуровневый интерфейс в виде блочной диаграммы.

Рис. 2.12. Библиотека Pedestrian Library

– Rail Yard Library поддерживает моделирование, имитацию и визуализацию операций сортировочной станции любой сложности и масштаба. Модели сортировочной станции могут использовать комбинированные методы моделирования (дискретно-событийное и агентное моделирование), связанные с действиями при транспортировке: погрузками и разгрузками, распределением ресурсов, обслуживанием, различными бизнес-процессами.

Детализировать моделирующие конструкции можно, выделив их и изменив параметры, используя панель свойств.

AnyLogic поддерживает подход агентного моделирования, в качестве агентов могут быть: люди – потребители, жители, работники, пациенты, доктора, клиенты, солдаты и др.; транспорт, оборудование – автомобили, краны, самолёты, вагоны, станки и др.; нематериальные вещи – проекты, продукты, инновации, идеи, инвестиции и др.; организации – компании, политические партии, страны и др. Эти объекты в информационной системе AnyLogic могут создаваться и уничтожаться динамически, перемещаться, общаться друг с другом, иметь поведение, знания, цели, стратегию — то есть обладают всеми свойствами агентов.

Агентный подход используют для моделирования социальных систем, в частности, моделируют рынки (агент - потенциальный покупатель), конкуренцию и цепочки поставок (агент - компания), население (агент - семья, житель города или избиратель) и много другое. Только агентный подход позволяет получить представление об общем поведении системы, исходя из предположений о поведении её элементов при отсутствии знания о глобальных законах — то есть в наиболее общем случае.

70