Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Имитационные исследования в среде моделирования GPSS STUDIO

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА СРЕДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРЕИМУЩЕСТВА СРЕДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Выделим следующие основные методические преимущества среды моделирования GPSS STUDIO перед другими языками и системами имитационного моделирования:

  • — для каждой модели весь жизненный цикл ИИСС объединен в рамках общего проекта, а модели и результаты экспериментов хранятся в единой базе данных;
  • — все этапы исследования связаны методически и информационно друг с другом в рамках единого комплекса программ, запускаемого с компьютера пользователя;
  • — используется единый стандарт языка общения исследователя с программой, достигаемый за счет создания унифицированных интерфейсов взаимодействия системы с исследователем при работе с моделью, при проведении экспериментов и представлении результатов моделирования. Это значительно упрощает его использование для создания моделей и проведения экспериментов.

Все это предопределило принципиально новые и расширило существующие возможности пользователя в среде моделирования GPSS STUDIO, которые можно сформулировать следующим образом:

  • — осуществлять общее управление исследованием (моделями, экспериментами и результатами), используя специально созданную структуру данных «Проект» и способы работы с ней. Проект» состоит из совокупности файлов, логически связанных друг с другом — «Формальное описание системы — модели — формы ввода и вывода — результаты экспериментов — отчеты». Структура данных «Проект» широко используется в информационных технологиях, понятна и удобна пользователю. При необходимости пользователь может добавлять в свой Проект любые файлы, облегчающие работу с проектом;
  • — начинать имитационное исследование с самого начала — с формулирования проблемы посредством создания графической структурной схемы модели. Структурная схема модели состоит из элементарных блоков и составных (состоящих из ряда элементарных блоков). Каждый блок детально описывается. Все блоки являются своеобразными строительными «кирпичиками» при построении текущей модели и могут использоваться разработчиками многократно и в различных моделях;
  • — использовать библиотеки ранее созданных типовых составных или элементарных блоков. Чаще всего эти библиотеки созданы по функциональному признаку, для конкретной предметной области, с разной степенью детализации. В процессе построения модели пользователь может использовать эти готовые строительные конструкции или сам создать новые, необходимые для модели блоки;
  • — последовательно детализировать описание модели за счет использования возможности построения иерархических схем, т.е. идти от общего представления к более полному описанию по мере познания системы и довести в итоге схему до необходимого для исследования уровня детализации;
  • — ввести необходимые данные и параметры для всех блоков, собранные в процессе исследования и требуемые для полной идентификации и сборки модели. Это детерминированные числовые данные, статистические данные, логика работы блока, в том числе и фрагменты текста модели на GPSS, реализующего данный элементарный блок;
  • — осуществлять автоматическую генерацию и сборку текста модели по созданной структурной схеме модели и заданным исходным данным. При сборке модели осуществляется дополнительный (по сравнению с GPSS World) синтаксический, семантический и логический контроль;
  • — при нежелании пользователя работать со структурной схемой имеется возможность создавать модель в новом текстовом редакторе, используя при этом самые современные средства работы с текстами: автовыравнивание, подсветку синтаксиса, контекстную подсказку, обнаружение ошибок в операторах, группировку и множество других средств, упрощающих создание модели и ввод в ее необходимых данных;
  • — эффективно и быстро отлаживать модели с использованием принципиально нового интерактивного отладчика, позволяющего визуально отслеживать не только продвижение транзактов (сразу в нескольких фрагментах модели), но и контролировать при этом изменение состояния и значений других объектов в модели;
  • — автоматизировать создание разнообразных диалоговых форм ввода исходных данных на основе текста отлаженной модели. Каждая форма — это совокупность программных диалогов по заданию параметров моделируемой системы с использованием языка предметной области разрабатываемой модели. Количество форм ввода, их оформление и наполнение определяет пользователь из предметной области;
  • — конструировать интерактивные формы анализа результатов моделирования, также используя структурную схему или текст модели. Количество форм вывода, их оформление и наполнение также определяются пользователем совместно со специалистом из предметной области. В результате можно построить мощнейший интерактивный инструмент, позволяющий анализировать все необходимые показатели модели в числовом, табличном и графическом виде;
  • — определять факторы, влияющие на систему и показатели функционирования системы, из списка возможных для данной модели, которые будут участвовать в разработке сценариев исследования, дать им названия, понятные специалисту предметной области, и выбрать один из возможных методов планирования для автоматического формирования плана экспериментов;
  • — выполнять одиночный эксперимент с моделью, либо проводить серию экспериментов по сформированному плану. При этом в качестве вычислительной мощности может быть выбрано одно из моделирующих ядер — либо на компьютере пользователя, либо на сервере, либо в облаке в сети Интернет;
  • — после завершения моделирования любого одиночного эксперимента анализировать динамику изменения показателей модели по изменению системных числовых атрибутов, форм динамики, стандартному отчету, в том числе и в анимированном графическом виде (в первой версии среды доступна 20-анимация);
  • — осуществлять всесторонний интерактивный анализ результатов исполнения серии экспериментов посредством построения зависимости выбранных значений показателей от изменения факторов в виде таблиц или графиков;
  • — просматривать из базы данных моделирования результаты любого эксперимента или серии экспериментов, полученных ранее и выполненных в рамках одного проекта;
  • — автоматически формировать в процессе сеанса работы, используя функцию документирования, виртуальный отчет об исследовании. Пользователь может включать в него результаты, полученные на всех этапах исследования и после каждого эксперимента: общее описание, структуру и текст модели, данные и результаты выборочных или всех экспериментов и серий экспериментов; фрагменты анимации;
  • — сохранять виртуальный отчет в формате MS Word или MS Excel в папке проекта, чтобы затем проводить необходимое редактирование автоматически собранного материала и формулировать авторские замечания и рекомендации по результатам исследования;
  • — превращать отлаженную модель и созданные для модели формы ввода данных и анализа результатов в независимое имитационное приложение (в виде исполняемого файла). С этим приложением смогут дальше работать специалисты заказчика — непрофессионалы в области имитационного моделирования. При этом профессиональная моделирующая среда GPSS STUDIO не нужна для дальнейшей работы с приложением;
  • — обеспечивать сетевую работу с моделирующим ядром и базой данных. При большем потоке моделей система GPSS World и сервис базы данных могут быть установлены на одном или нескольких компьютерах в локальной сети, и с ними может работать произвольное число пользователей, установивших на своих компьютерах среду моделирования.

Необходимо отметить, что работа в среде моделирования никоим образом не изменяет спецификации языка моделирования. Тексты моделей на языке GPSS World, написанные ранее, будут полностью совместимы с GPSS STUDIO.

Важно и то, что среда моделирования позволит использовать все отладочные окна и интерактивные средства стандартного языка GPSS World, если это удобно профессионалу и он привык с ними работать.

Авторы уверены, что, поработав некоторое время с GPSS STUDIO, изучив его возможности, профессионал достаточно быстро перейдет к новым методам проведения исследования — графической разработке моделей, глубокой интерактивной отладке и созданию на базе разработанных моделей независимых имитационных приложений.

Среда моделирования GPSS STUDIO регулярно дополняется все новыми возможностями. В ближайшей перспективе это полная автоматизация формулирования цели и задач исследования, ЗО-анимация, многопараметрическая оптимизация, более полное использование облачных технологий вычислений и т.д.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>