Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Имитационные исследования в среде моделирования GPSS STUDIO

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МОДЕЛИ

При разработке графического редактора авторами среды моделирования GPSS STUDIO использовался и учитывался целый ряд методических и технологических наработок:

  • — концепции языка ЯАП, созданного и теоретически описанного Н.Б. Кобелевым [12];
  • — наиболее удачные, общепринятые и доступные для использования алгоритмы и способы работы с изображениями, использованные в других графических системах;
  • — особенности и нюансы графического представления сложных систем в системном анализе, например модель черного ящика;
  • — собственный опыт, усовершенствованные методология и технология проведения процесса ИИСС [9].

Для чего нужна структурная схема модели?

Этот вопрос резонно возникает у многих разработчиков имитационных моделей на GPSS. Раньше все пользователи GPSS писали тексты модели сразу (без схемы), и все было хорошо. Ведь по сути программа на GPSS и так является своеобразной обобщенной блок- схемой модели. Каждый блок GPSS представляет собой достаточно большой и укрупненный элемент системы.

Но время идет, меняются технологии, расширяется потенциальный круг пользователей моделирования, и эти пользователи, в основном аналитики предметных областей, очень далеки от программирования. Практика эксплуатации самых различных программных систем показывает, что конечный пользователь, который непосредственно работает с системой, лучше понимает графические образы, а не линейные тексты. Он, действительно, далек от программирования, математических расчетов и других нюансов построения модели и ее использования.

Поэтому разработчики среды и пошли по пути создания графического редактора и реализации процесса создания модели по принципу массовой сборки — последовательного перехода от самой общей графической схемы к детальным элементам схемы, содержащим фрагменты модели, использования по большей части уже имеющихся типовых элементов и последующей автоматической сборки текста модели из них. Все это позволит использовать имитационное моделирование специалистам предметных областей без участия профессионала имитационного моделирования. В результате круг пользователей метода возрастет в разы и тогда потенциал имитационного моделирования может быть востребован.

Действительно, пока не придумано более эффективного и наглядного средства представления и анализа системы, чем его графическое представление. Графические образы и виртуальные миры близки человеку и быстрее приближают нас к реальной действительности, позволяют строить понятные и более адекватные модели.

Перед исследователем при этом встает ряд вопросов. Из каких элементов («кубиков») построить модель? Как эти «кубики» соединить друг с другом? Каким образом наполнить «кубики» необходимой информацией и данными? И наконец, как графическое описание в дальнейшем трансформировать в модель?

Существуют различные формы графического описания структур — дерево, сеть, иерархия и т.д. Наиболее удобной формой, соответствующей требованиям системного анализа, является иерархическая графическая схема. Именно эта форма графического описания структуры выбрана в среде моделирования.

Сейчас во многих системах и языках имитации стало привычным начинать исследование с разработки графической структурной схемы. В системе GPSS World этой возможности еще не было. При классическом использовании GPSS World после постановки задачи и формулирования проблемы обычно сразу начинали писать текст модели. В целом язык располагает к этому — блоки и операторы достаточно общи, интуитивно понятны и позволяют строить модель на любом уровне детализации. Но успешный опыт использования такого подхода на практике показал, что графический способ построения модели чрезвычайно эффективен, и его нужно предоставить пользователям GPSS. Поэтому эта важнейшая функция сначала в «Расширенном редакторе GPSS World» была разработана, а затем в среде моделирования усовершенствована. Надеемся, что после освоения GPSS STUDIO по данному учебному пособию разработку следующей модели пользователь начнет с построения графической схемы, а не сразу с текста модели. Хотя такая возможность разработчиками среды оставлена.

Если посмотреть на преимущества процесса создания и использования графической структурной схемы методически, то кроме удобств конструирования модели из стандартных «кубиков» можно выделить еще ряд дополнительных возможностей для исследователя:

  • — формализовать процесс постановки задачи исследования. Описание структурной схемы модели есть не что иное, как возможность лаконично в автоматизированном виде (хотя бы в виде текстовых описаний, привязанных к «кубикам» модели и их связям) поставить цель и сформулировать задачи исследования;
  • — осуществлять разработку модели последовательно, шаг за шагом от общего к более частному представлению, увеличивая при этом детализацию модели до разумного и достаточного уровня за счет использования различных уровней иерархии. Сначала строятся общие «кубики», а потом они уровень за уровнем детализируются на ряд более мелких «кубиков» и т.д.;
  • — унифицировать процесс разработки модели. Это возможно за счет выделения типовых, многократно используемых «кубиков» модели в стандартные, которые можно применять при разработке других моделей. Причем эти «кубики» (ТЭБ) могут быть объединены в библиотеки типовых элементов (например, по предметным областям) и использоваться другими исследователями;
  • — частично, а в некоторых случаях и полностью освободить пользователя от работы с текстом модели за счет автоматической сборки текста модели на основе созданной структурной схемы.

Таким образом, на самом деле конструирование графической схемы позволяет автоматизировать полностью или частично целый ряд действий и операций исследователя сразу на нескольких первых этапах проведения ИИСС, связанных с постановкой задачи, формулированием проблемы, калибровкой модели и т.д. Например, это последовательное разбиение системы на основные подсистемы и более мелкие элементы, формулирование (через комментарии и параметры) их функций и задач, показ взаимосвязей элементов системы, фиксация границ детализации модели и т.д. Эти функции почти невозможно решить и описать, работая только с текстом.

В крупных проектах не всегда удается с самого начала определиться со структурой и объектами модели, правильно предусмотреть все связи и переходы, в том числе и логические циклы. Поэтому проекты целесообразно разрабатывать, сначала разделяя модель на крупные логически независимые части и устанавливая между ними связи. Эти части могут следовать друг за другом (одноуровневые), а некоторые могут включать внутри себя другие, более мелкие части (многоуровневые). Таким образом, создается многоуровневая иерархическая структура. Для описания таких структур графический редактор схем является идеальным средством. Тогда система представляется в виде иерархии элементов различного уровня детализации, связанных друг с другом по определенным правилам.

Таким образом, проводить разработку модели можно и нужно, последовательно увеличивая детализацию. На первом уровне первоначально строится самое общее описание, на втором более подробное и т.д., и так дерево уровней спускается до самого последнего (неделимого) уровня детализации.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>