35.Языки моделирования. Типовая схема архитектуры языка имитационного моделирования. Способы управления временем в модели системы. [1/2]
Удобство описания процессов функционирования системы.
Удобство ввода исходных данных и варьирование структуры алгоритмов и параметров модели.
Реализуемость статистического моделирования.
Эффективность анализа и выводов результата моделирования.
Простота отладки и контроль работы моделирующей программы.
Доступность восприятия и использование языка.
Для моделирования систем используют:
Языки общего назначения (Си, Паскаль).
Языки имитационного моделирования.
Достоинства языков имитационного моделирования:
концептуальная направленность на класс систем, которая необходима при построении модели системы и при проведении имитационных экспериментов
удобство программирования модели системы
Существует 2 подхода к разработке языков имитационного моделирования: непрерывный и дискретный.
Все языки имитационного моделирования делятся на 2 группы:
для имитации непрерывных процессов
для имитации дискретных процессов Типовая схема архитектуры языка имитационного моделирования.
Объекты моделирования описываются с помощью некоторых атрибутов языка.
Атрибуты взаимодействуют с процессами адекватными реально протекающим процессам в системе.
Процессы требуют конкретных условий, которые определяют логическую основу и последовательность взаимодействия процессов во времени.
Условия влияют на события, которые имеют место внутри объекта моделирования и при взаимодействии с внешней средой.
События изменяют состояния модели в пространстве и времени.
Способы управления временем в модели системы.
Существует 2 основных подхода к заданию времени:
с помощью постоянных интервалов времени
с помощью переменных интервалов времени
Им соответствуют 2 принципа построения моделирующих алгоритмов:
– последовательность событий в системе
S4 и S5 – происходят одновременно
Под действием события Si изменяется состояние модели zi в момент tzi, эти изменения происходят скачком .
В модели построенной по принципу (рисунок (б) ) моменты системного времени:
. Моменты системного времени никак не связаны с изменением состояния времени.
В модели построенной по принципу моменты системного времени принимают значение:
Эти моменты непосредственно связаны с моментами появления событий в системе.
При выборе принципа модели и языка моделирования необходимо знать:
Цель и назначение модели.
Требуемую точность результатов моделирования.
Затраты машинного времени при использовании того или иного принципа.
Необходимый объем машинной памяти при реализации моделирующих алгоритмов по принципу и .
Трудоемкость программирования модели и ее отладки.
36.Сравнительный анализ языков имитационного моделирования. [1/2]
Языки имитационного моделирования можно разбить на три основные группы:
Непрерывное представление системы сводится к составлению уравнений, которые устанавливают связь между зависимыми и независимыми переменными модели. Примером является использование дифференциальных уравнений. Прямое использование дифференциальных уравнений для получения характеристик системы реализовано в языке MIMIC. Когда независимые переменные принимают дискретные значения, получаем разностные уравнения. Реализовано в языке DYNAMO.
Представление системы в виде типовой схемы, в которой участвуют и непрерывные и дискретные переменные, называются комбинированным. Пример: язык GASP. Состояние модели системы описывается набором переменных, некоторые из которых меняются во времени непрерывно. Законы изменения непрерывных компонентов заложены в систему.
а) языки работ (действий) позволяют моделировать системы, в которых можно выделит ряд однотипных элементов (объектов, над которыми совершаются работы.)
Основным компонентом имитационных моделей является работа. Под работой понимается совокупность элементарных действий, которые совершаются над объектами. Пример: язык FORSIM и CSL.
б) событийные имитационные языки. В них процесс функционирования системы рассматривается как процесс событий. Каждое событие представляет собой множество взаимодействий между элементами системы и внешней средой. Взаимодействия, которые соответствуют определенному событию происходят в один и тот же момент имитационного времени и вызывают изменения состояния модели. Пример: язык SIMSCRIPT.
в) Языки процессов. Описывают систему, поведение которой определяется процессом. Под процессом понимается последовательность событий, связь между ними, которая устанавливается в помощью специальных отношений. Пример: язык SIMULA.
В языке SIMULA выполняется блочное представление системы с использование понятия процесса для формализации элементов. Процесс задается набором признаков, которые отражают его структуру и программу функционирования. Функционирование каждого процесса разбивается на этапы, которые протекают в системном времени.
Языка GPSS и BOSS также можно отнести к языкам процессов. GPSS – это интерпретирующая языковая система, которая применяется для описания пространственного движения объекта. Такие объекты называется транзактами. Они представляют собой элементы потока. В процессе имитации транзакты создаются и уничтожаются. Функция транзакта – это движение через модель с поочередным воздействием на ее блоки.