
- •Понятие системы. Свойства сложных систем. Сложная система как объект моделирования. Прикладной системный анализ как методология моделирования сложных систем.
- •Определение модели. Общая классификация основных видов моделирования. Компьютерное моделирование. Метод имитационного моделирования.
- •Процедурно-технологическая схема построения и исследования моделей сложных систем. Основные понятия моделирования.
- •Метод имитационного моделирования и его особенности. Статическое и динамическое представление моделируемой системы.
- •Понятие о модельном времени. Механизм продвижения модельного времени. Дискретные и непрерывные имитационные модели.
- •Моделирующий алгоритм. Имитационная модель.
- •Проблемы стратегического и тактического планирования имитационного эксперимента. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели.
- •Общая технологическая схема имитационного моделирования.
- •Возможности, область применения имитационного моделирования.
- •Инструментальные средства автоматизации моделирования. Назначения языков и систем моделирования, их классификация и основные характеристики.
- •Язык имитационного моделирования gpss. Описание и функциональные возможности.
- •1 Уровень
- •2 Уровень. Модель на языке моделирования gpss имеет
- •Инструментальная среда имитационного моделирования AnyLogic.
- •Инструментальная среда имитационного моделирования Arena.
- •Имитационное моделирование в среде Pilgrim.
- •Испытание и исследование свойств имитационной модели (проверка адекватности модели, верификация модели, оценка точности и устойчивости результатов моделирования).
- •Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели и его содержание.
- •Основные цели и типы вычислительных экспериментов в имитационном моделировании.
2 Уровень. Модель на языке моделирования gpss имеет
наглядное графическое представление в виде блок=схемы.
Блоки – операционные объекты GPSS. Каждый блок имеет стандартное обозначение. Последовательность блоков – это есть последовательность операторов на языке GPSS. Любую модель на языке GPSS можно представить в виде совокупности блоков, между которыми перемещаются транзакты, они имеют вход/выход, в блоках реализуются
все действия, связанные с обслуживанием транзакта (создание и уничтожение транзактов, изменение параметров транзакта, управление потоками транзактов, и т.д.). Блоки выполняются только в результате входа в них перемещающихся транзактов. GPSS является системой интерпретирующего типа с собственным языком.
Таким образом, на языке GPSS составляется и реализуется функциональная блок-схема.
Существуют 2 особых блока: GENERATE, имеющий только выход, через него транзакты входят в модель, и блок TERMINATE, имеющий только вход – удаляет транзакты из модели.
Инструментальная среда имитационного моделирования AnyLogic.
AnyLogic — программное обеспечение для имитационного моделирования бизнес-процессов, разработанное российской компанией «Экс Джей Текнолоджис» (англ. XJ Technologies). Инструмент обладает современным графическим интерфейсом и позволяет использовать язык Java для разработки моделей. AnyLogic включает в себя графический язык моделирования, а также позволяет пользователю расширять созданные модели с помощью языка Java. Графическая среда моделирования AnyLogic включает в себя следующие элементы:
Stock & Flow Diagrams (диаграмма потоков и накопителей) применяется при разработке моделей, используя метод системной динамики.
Statecharts (карты состояний) в основном используется в агентных моделях для определения поведения агентов. Но также часто используется в дискретно-событийном моделировании, например для симуляции машинных сбоев.
Action charts (блок-схемы) используется для построения алгоритмов. Применяется в дискретно-событийном моделировании (маршрутизация звонков) и агентном моделировании (для логики решений агента).
Process flowcharts (процессные диаграммы) основная конструкция, используемая для определения процессов в дискретно-событийном моделировании.
Библиотеки AnyLogic: Enterprise Library разработана для поддержки дискретно-событийного моделирования в таких областях как Производство, Цепи поставок, Логистика и Здравоохранение., Pedestrian Library создана для моделирования пешеходных потоков в «физической» окружающей среде. Rail Yard Library поддерживает моделирование, имитацию и визуализацию операций сортировочной станции любой сложности и масштаба..
Инструментальная среда имитационного моделирования Arena.
позволяет создавать подвижные компьютерные модели, используя которые можно адекватно представить очень многие реальные системы. Самая первая версия этой системы увидела свет в 1993 г. Arena снабжена удобным объектно-ориентированным интерфейсом и обладает удивительными возможностями по адаптации ко всевозможным предметным областям. В целом система исключительно проста в использовании.
Основа технологий Arena - язык моделирования SIMAN и система Cinema Animation. SIMAN, впервые реализованный в 1982г. - чрезвычайно гибкий и выразительный язык моделирования. Он постоянно совершенствуется путем добавления в него новых возможностей. Для отображения результатов моделирования используется анимационная система Cinema animation, известная на рынке с 1984 г. Процесс моделирования организован следующим образом. Сначала пользователь шаг за шагом строит в визуальном редакторе системы Arena модель. Затем система генерирует по ней соответствующий код на SIMAN, после чего автоматически запускается Cinema animation. Интерфейс Arena включает в себя всевозможные средства для работы с данными, в том числе электронные таблицы, базы данных, ODBC, OLE, поддержку формата DXF. Новая политика, управляющие процедуры, правила принятия решений, организационная структура, потоки информации и т.д. могут быть исследованы без вмешательства в работу реальной системы. SIMAN позволяет рассматривать процессы в различных масштабах времени. Одно из основных преимуществ имитационного моделирования заключается в том, что оно помогает получить ответ на вопрос "что, если...". В поставку Arena входят готовые шаблоны решений (Application Solution Templates). Каждый такой шаблон представляет собой набор специализированных модулей, превращающих Arena в проблемно-ориентированную среду моделирования. Создавая такие шаблоны или изменяя существующие, Вы можете полностью приспособить Arena для решения стоящих перед Вами задач и перейти от абстрактных понятий методологии моделирования к принятым в рассматриваемой предметной области терминам.
Arena Professional Edition дает пользователям возможность создавать собственные шаблоны решений, а также заказные модули. Дополненная шаблонами и заказными модулями Arena может использоваться специалистами в той или иной предметной области, поскольку представляет собой, по сути дела, проекцию системы на эту предметную область. Абстрактные понятия общей методологии могут быть выражены с помощью терминологии и графического языка, понятного сотрудникам той организации, в которой используется Arena.