О.М. Замятина - Компьютерное моделирование (2007). Учебное пособие (1124144), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Если известен результат, то можно сравнить его сполученным результатом моделирования. Полученные выводы частоспособствуют проведению дополнительной серии экспериментов, аиногда и к изменению модели. Основой для выработки решения служатрезультаты тестирования и экспериментов. Если результаты несоответствуют целям моделирования (реальному объекту илипроцессу), значит, допущены ошибки на предыдущих этапах иливходные данные не являются лучшими параметрами в изучаемойобласти, поэтому разработчик возвращается к одному из предыдущихэтапов.Подэтап «Анализ результатов моделирования» представляетсобой всесторонний анализ полученных результатов с целью получениярекомендаций по проектированию системы или ее модификации.20На этапе «Подведение итогов моделирования согласнопоставленной цели и задачи моделирования» проводят оценкупроделанной работы, сопоставляют поставленные цели с полученнымирезультатами и создают окончательный отчет по выполненной работе.В курсе «Компьютерное моделирование» для моделированияпроцессов и систем используется пакет имитационного моделированияArena 7.0.
Этот программный пакет является современным средствоммоделированиявысокогоуровня,позволяющимсоздаватьимитационные модели со сложной логикой.Это программное средство в настоящее время только начинаетиспользоваться в России, но его успешная апробация прошла зарубежом на ряде крупных предприятий, в таких областях, какмашиностроительная отрасль, фармация, авиа- и кораблестроение,промышленные производства, оборонная промышленность и т. п.Arena имеет дружественный пользователю интерфейс, широкуюпанель моделирования и отчетов по результатам моделирования,специальные встроенные средства оптимизации, анализа входных ивыходных данных.Более подробно этот программный пакет будет рассмотрен втретьей главе.1.4.
Вопросы и задания к главе 11. Что такое модель и как Вы понимаете процесс моделирования?2. Для чего и почему проводят моделирование реальных систем?3. Приведите примеры различных классификаций моделей иназовите параметры этой классификации.4. Расскажите о классификации математических моделей.5. Перечислите и опишите основные этапы процессамоделирования.6. Что такое «модельное время»? Какие механизмы изменениямодельного времени существуют?21Глава 2. Методологии и средства структурногомоделирования процессов и систем2.1. SADT-методологияВ настоящее время много написано и сказано о методологииSADT (Structured Analysis and Design Technique – методологияструктурного анализа и проектирования), но, несмотря на это, до сихпор существуют различные ее трактовки. Мы будем придерживатьсяследующей.Методология SADT – это совокупность методов, правил ипроцедур, предназначенных для построения функциональной моделиобъекта предметной области.
SADT-методология является основойсемейства методологий моделирования IDEF. Семейство IDEFпоявилось в США в рамках правительственной программы ICAM(Integrated Computer Aid of Manufactory – интегрированнаякомпьютерная помощь производству).В настоящее время семейство IDEF (ICAM Definition –определение основных терминов) представляет собой IDEF0, IDEF1,IDEF2,..., IDEF16. В рамках этого учебного пособия и лекционныхкурсов, проводимых автором, будут рассмотрены две наиболеераспространенные методологии моделирования:1.
Методология функционального моделирования IDEF0.2. Методология событийного моделирования IDEF3.2.1.1. Методология функционального моделирования IDEF0За счет своей универсальности, строгости и простоты в настоящеевремя IDEF0-модели получили широкое распространение ииспользуются:1.
При создании систем менеджмента качества (СМК) напредприятии. Процесс разработки СМК включает в себя разработкудокументированныхпроцедур,которыепредставляютсобойстатическое описание процессов в виде IDEF0-моделей.2. При проведении обследования деятельности предприятия.Обследование является важнейшим и определяющим этапомконсалтинговых проектов, при которых осуществляется построение ианализ моделей деятельности предприятия двух типов: «как есть» и«как должно быть», отображающих текущее и целевое состояниепредприятия.223.
При реинжиниринге, включающем изменение технологийцелевой и текущей деятельности предприятия, операций учета,планирования, управления и контроля; построение рациональныхтехнологийработыпредприятиясучетомсуществующихавтоматизированных систем; создание перспективной оргштатнойструктуры предприятия, осуществляющей реализацию рациональныхтехнологий работы; изменение информационных потоков идокументооборота, обеспечивающих реализацию рациональныхтехнологий работы; разработку проектов схем внутреннего и внешнегодокументооборота, проекта положения о документообороте, проектаальбома форм входных и выходных документов.4.
При выборе критериев для внедрения корпоративныхинформационных систем (КИС).5. При разработке и внедрении новых информационных систем(ИС).6. При выборе программного обеспечения, автоматизирующегополностью или частично деятельность предприятия (например, системыэлектронного документооборота).7. При стратегическом и оперативном планировании деятельностипредприятия.В основе IDEF0-методологии заложена следующая концепция[18]:1. Блочное моделирование и его графическое представление.Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в видеблока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами,соответственно входящими в блок и выходящими из него.Взаимодействие блоков друг с другом описывается посредствоминтерфейсных дуг, выражающих ограничения, которые, в свою очередь,определяют, когда и каким образом функции выполняются иуправляются.2.
Лаконичность и точность. Выполнение правил SADT требуетлаконичности и точности разрабатываемой документации и именованияструктурных элементов (блоков и стрелок), не накладывая в то же времячрезмерных ограничений на действия аналитика.3. Передача информации. SADT-модель обычно является одной изпервых стадий разработки проекта, затем модель передается длядальнейшей работы. Таким образом, модель должна быть разработанатак, чтобы в дальнейшем с ней могли работать и понимать, что в неезаложено.4. Строгость и формализм. Разработка моделей требуетсоблюдениястрогихформальныхправил,обеспечивающих23преимущества методологии в отношении однозначности и целостностисложных многоуровневых моделей.5.
Итеративное моделирование. Разработка модели представляетсобой пошаговую, итеративную процедуру. На каждом шаге итерациианалитик предлагает эксперту вариант модели, который подвергаютобсуждению, рецензированию и редактированию.6. Отделение «организации» от «функций». Исключение влиянияорганизационной структуры на функциональную модель.2.1.1.1. Основные понятия и состав IDEF0-моделиСостав и изображение IDEF0-модели приведено на рис. 2.1.Рис. 2.1.
Состав IDEF0-моделиИсходя из названия и информационного наполнения, основнымструктурным элементом IDEF0-методологии является функция, котораяопределяет процессы, действия, операции. Имя функции задаетсяглаголом (например, определить стоимость, выполнить операцию).Второй структурный элемент IDEF0-методологии – это стрелка.Стрелки бывают пяти видов:входная стрелка, которая показывает то, что необходимо длявыполнения функции (детали, заказы);выходная стрелка, которая является результатом выполненияфункции (прибыль, готовая продукция);стрелка-механизм – это то, с помощью кого или чеговыполняется функция (сотрудники, оборудование);стрелка-управление, которая регламентирует выполнениефункции (устав, ГОСТы);стрелка-вызов представляет собой техническую стрелку,которая необходима для слияния/расщепления моделей, не несетинформативной нагрузки.Всестрелки(кроместрелки-вызова)могутбытьклассифицированы на два вида: внутренние и граничные стрелки(рис.
2.2).24Рис. 2.2. Внутренние и граничные стрелкиВ общем виде IDEF0-модель представляет собой наборсогласованных диаграмм, фрагмента текста и глоссария (словаряданных). Диаграмма – часть модели, состоящая из взаимосвязанныхблоков. Существует специальный вид диаграммы, который называетсяконтекстной диаграммой. Контекстная диаграмма – это диаграммасамого верхнего уровня (уровень А-0), представляющая систему вобщем, в виде «черного ящика», и связывающая ее с внешним миром спомощью интерфейсных дуг.
Контекстная диаграмма состоит из одногофункционального блока,любого количества стрелок,целимоделирования и точки зрения. Пример контекстной диаграммыприведен на рис. 2.3. Цель моделирования указывает, для чегоразрабатывается конкретная модель. Точка зрения определяетдолжностное лицо или подразделение организации, с точки зрения когоразрабатывается модель.Рис. 2.3. Пример контекстной диаграммыПосле разработки контекстной диаграммы проводят процессдекомпозиции.
Декомпозиция – это разбиение функции на подфункции,т. е. более детальное ее представление. Говоря о декомпозиции, следуетупомянуть об ICOM-кодогенерации (Input, Control, Output, Mechanism),25которая позволяет сохранить целостность модели. На практике ICOMкодогенерация – это процесс, который автоматически переноситстрелки, присоединенные к функциональному блоку на диаграммыдекомпозиции (диаграммы-потомки). Таким образом поддерживаетсясвязь между диаграммами-родителями и диаграммами-потомками,сохраняется целостность модели.Для схожих целей в IDEF0-модели существует понятиетуннелирования, или туннельной стрелки.
Туннельная стрелка – этоспециальный вид стрелки (это может быть вход, выход, механизм илиуправление), которая на модели отображается в виде круглых иликвадратных скобок. Квадратные скобки предупреждают разработчика,что в модели появилась ошибка. Квадратные скобки необходимо либосовсем убрать, либо заменить на круглые. Круглые скобки у блока илиграницы означают, что стрелка является туннельной.
Туннель уграницы показывает, что этой стрелки нет на диаграмме-родителе, т. е.на верхнем уровне декомпозиции эта стрелка неважна. Туннель у блокаговорит о том, что эта стрелка не важна на диаграмме-потомке, и тамона не отобразится. Пример туннельных стрелок приведен на рис. 2.4.Рис. 2.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
