Тема : Методичні підходи в імітаційному моделюванні.
Загальний аналіз альтернативних підходів в імітаційному моделюванні.
Дискретне імітаційне моделювання.
1. При розробці імітаційної моделі аналітику, а в даному випадку розробнику, потрібно вибрати конкретну концептуальну схему для опису системи, що моделюється. Ця схема будується на визначеному методологічному підході, в рамках якого сприймаються і описуються функціональні взаємозв’язки системи.
Система – це сукупність елементів, які є належать обмеженій частині реального світу, яка є об’єктом дослідження.
Імітувати – згідно словника Вебстера значить уявити, досягнути суті явища не виконуючи досліди на реальному об’єкті;
На систему, яка попередньо визначена можуть діяти деякі зовнішні фактори, якщо вони суттєво впливають на систему, то таку систему треба перевизначити.
Якщо ж зовнішні фактори впливають лише частково, то існують такі 3 можливості:
розширити призначення системи, ввівши в неї ці фактори,
можна зовсім не вводити ці фактори;
можна трактувати ці фактори, як входи в систему.
Якщо зовнішні фактори трактуються як види в систему, то це означає, що вони функційно додаються за допомогою вказаних значень, таблиць і рівнянь.
Об’єкти, що знаходяться поза межами системи і не можуть впливати на її поведінку називають навколишнім середовищем системи.
Крім того моделі систем поділяються на:
ті, що змінюють неперервно;
дискретно.
ІМ – імітаційне моделювання.
Основною, незалежною, змінною і ІМ.
Моделі являється час.
Графік змінних залежних змінних у дискретній імітаційній моделі.
При неперервній імітації залежні змінні моделі змінюються неперервно на протязі імітаційного часу.
Неперервна модель може бути: або неперервною, або дискретною за часом в залежності від того, чи будуть значення залежних змінних в доступні будь-якій точці імітаційного часу.
Комбінована імітації, при ній залежні змінні моделі можуть змінюватися: неперервно і дискретно.
2. Елементи дискретних систем – це люди, обладнання, замовлення, потоки матеріалів, та ін., що включені в імітаційну модель, будуть називатися, компонентами системи.
Компоненти системи можна об’єднувати в групи. Якщо вони беруть участь в діях різних типів, але мають 1 чи декілька загальних характеристик.
Мета дискретного імітаційного моделювання являється: відтворення взаємодій в системі, в якій беруть участь компоненти та вивчення поведінки та функційних можливостей досліджування системи.
Для цього виділяються етапи системи і списуються дії, які переводять її з одного стану в інший. При дискретній імітації стан системи може змінюватися тільки в момент завершення подій.
Подія – відбувається в той час, коли приймається рішення про початок чи завершення дії.
Процес – це орієнтована в часі послідовність подій, яка може складатися з декількох дій.
Ці уявлення є основою трьох альтернативних підходів до побудови дискретних імітаційних моделей.
Подвійний підхід (ПП).
Підхід сканування активностей (ПСА).
Процесно-орієнтований підхід (ПОП).
ПП – при цьому підході система моделюється шляхом ідентифікації змін, що проходить в системі в момент завершення подій.
Основною задачею дослідника являється: опис подій, який може змінити стан системи, а також визначення логічних зв’язків між ними.
ПСА – при цьому підході розробник описує дії, в яких приймають участь елементи системи і задає умови, що задають початок і завершення цих дій.
Цей метод має ряд обмежень на використання в дискретній імітації.
ПОП – багато імітаційних моделей містять в собі послідовності компонентів, які виникають за певною схемою.
Логіка виникнення компонентів за потрібною схемою може бути записана одним оператором імітаційної мови, а вся схема (імітаційна модель) сукупністю таких операторів.
Імітаційна мова транслює такі оператори у відповідну послідовність подій, що відбувається з компонентами моделі, такі мови називаються процесноорієнтованими: GPSS, SIMULA, Q-GERT.