Ю. Карпов - Иммитационное моделирование систем с AnyLogic 5 (1124147), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Постановка задачи. 23.4.2. Описание молели. 23.4.3. Анимация работы трехзвенного механизма. 23.5. Заключение . Приложение. Описание компакт-диска.. Инструкция по загрузке, установке и активизации Апуйоуйс ... 365 365 365 366 366 ...... 36 7 367 ,... 368 369 369 ,369 370 370 37! 377 373 373 373 374 375 375 376 378 380 Предисловие Слишком часто в нашей жизни эксперименты ставятся на реальных системах.
будь то экономика страны, отдельная организация или система управления сложным перекрестком. Лицо, принимающее решение, налеегся при этом на свою проницательность, интуицию и удачу. Чаше всего это ни к чему хорошему не приводит. "Хотели кпк лучше, а получилпсь как всегдп"— вот обычная характеристика таких решений. Невысокая эффективность управленческих решений, сделанных на основе интуиции, объясняется тем, что причины и следствия в сложных системах разнесены во времени и пространстве, поэтому человеку трудно предсказать, какие последствия вызовет то или иное решение.
В тех случаях, когда для оценки принимаемых решений эксперимент с реальными системами невозможен либо слишком дорог, используется моделирование. Данная книга предназначена всем тем, кто хочет освоить имитационное молелирование как с точки зрения методологии, так и практически.
Имиюационное моделирование — это разработка компьютерных моделей и постановка экспериментов на них. Белью моделирования в конечном счете является принятие адекватных (т. е. обоснованных, целесообразных и реализуемых) управленческих решений. Компьютерное моделирование становится сегодня обязательным этапом в принятии ответственных решений во всех областях деятельности человека в связи с усложнением систем, в рамках которых человек должен действовать и которыми он должен управлять. Знание концепций, принципов и возможностей имитационного молелирования, умение строить и использовать модели являются необходимыми требованиями к инженеру, менеджеру, бизнес-аналитику, В данной книге описаны основные концепции и проблемы имитационного моделирования с демонстрацией построения моделей с помощью инструментальной системы Алуштой)с. Программный инструмент Апу1лус — продукт нового поколения лля разработки и исследования имитационных моделей.
Он является единственным российским профессиональным инструментом имитационного моделирования, успешно конкурирующим на мировом рынке. Апу1ой)с был разработан недавно на основе новых идей в области информационных технологий, теории параллельных взаимодействующих Предисловие процессов и теории гибридных систем.
Эти новые идеи позволяют строить сложные имитационные модели, сохраняя контроль над разработкой. АпуЫрс оказался очень удобным, гибким и мощным средством для решения с помощью имитационного моделирования широкого круга проблем лля систем и процессов самой различной природы в произволстве и бизнесе. Возможность использования одного инструмента при изучении различных парадигм и стилей моделирования делает этот инструмент незаменимым при начальном изучении этого предмета в вузах.
Имитационное моделирование — чрезвычайно широкая область. Поэтому изложение в данной книге не может исчерпать всего предмета. Цель книги — обеспечить читателя таким багажом методологических и практических знаний. чтобы он мог самостоятельно строить свои модели не только н среде АпуЕоя1с, но и с помощью других инструментов молелирования. Олнако акцент делается илзенно на Ануа.ой~с.
К изданию прилагается диск, на котором читатель найдет программную систему АпуЕоус, а также разобранные и прокомментированные примеры. Книга не покрывает всех возможностей программного пакета Апу1лрс. Для этого сущестнуют Спроеочные ма~периалы по его использованию, которые доступны по кнопке Справка главного меню программной системы. Данную книгу нужно не просто читать, ее нужно прорабатывать за компьютером.
Здесь рассматриваются десятки законченных примерон имитационных лзоделей из самых различных областей, начиная от простейших до достаточно сложных. Для каждой модели приводится подробная постановка проблемы, обсуждается структура модели, разбирается сама модель в среде АпуЕорс. Все модели, описываемые в книге, являются работающими, читатель может повторить все шаги процесса разработки моделей на своем компьютере, запустить каждую модель на выполнение, пронести ее анализ и модификацию. Именно таким образом можно не только теоретически, но и практически освоить увлекательную и полезную область — имитационное моделирование систем. Издание предназначено для студентов, инженеров„бизнес-аналитиков, менеджеров, консультантов — лля всех тех, кто интересуется методами обоснованного принятия решений и анализа сложных систем.
Книга также может служить основой для семестрового курса по имитационному моделированию систем. Среда разработки и примеры моделей К книге прилагается СО-КОМ, содержащий полнофункциональную версию срелы разработки имитационных моделей Апуйоус 5.3 и все обсуждаемые в тексте модели. В лрилоэсеиии перечислен состав файлов этого диска и при- Предисловие веден порядок действий для активации Апу!.оя!с. Для установки программной системы Апу)оя!с требуется; П процессор Реп!!цт 3 или совместимый с ним; П оперативная память 25б Мбайт (рекомендуется 512 Мбайт); П свободное пространство на лиске 170 Мбайт 1250 Мбайт в процессе установки); П монитор с разрешением !024х7б8 или выше; П операционная система М1сгозой М~)пдотчз 2000/ХР; П мышь 1рекомендуется с колесом прокрутки).
Благодарности При подготовке книги автор использовал материалы компании Х1 Тес!зпо!оя!ез. разработчика прог1иммного продукта Апу) оя!с. Многие модели, комментарии к ним и справочные материалы„помешенные в книге, разработаны сотрудниками компании. Всем им автор приносит свою искреннюю благодарность. Введение В этом разделе мы рассмотрим основные проблемы моделирования и причины, по которым программный инструмент Апу1лй1с существенно упрощает разработку имитационных моделей и их анализ в широком спектре приложений. Моделирование Моделирование является общепризнанным средством познания действительности.
Этот процесс состоит из двух больших этапов: разработки модели и анализа разработанной модели. Моделирование позволяет исследовать суть сложных процессов и явлений с помощью экспериментов не с реальной системой, а с ее моделью. Известно, что лля принятия разумного решения по организации работы системы не обязательно знание всех характерисгик системы, всегда достаточен анализ ее упрощенного, приближенного представления. В области создания новых систем моделирование является средством исследования важных характеристик будущей системы на самых ранних стадиях ее разработки. С помощью моделирования возможно исследовать узкие места будущей системы, оценить производительность, стоимость, пропускную способность — все главные ее характеристики еще до того.
как система будет создана. С помощью моделей разрабатываются оптимальные операционные планы и расписания функционирования существующих сложных систем. В организационных системах имитационное моделирование становится основным инструментом сравнения различных вариантов управляющих решений и поиска наиболее эффективного из них как для рец~ений внутри цеха, организации, фирмы, так и на макроэкономическом уровне. Модели сложных систем строятся в виде программ, выполняемых на компьютере. Компьютерное моделирование существует почти 50 лет, оно возникло с появлением первых компьтеров. С тех пор сложились лве перекрыва|ошиеся области компьютерного моделирования, которые можно охарактеризовать как математическое моделирование и имитационное моделирование. Вввдвнив Математическое моделировпнгге связано, а основном, с разработкой математических моделей физических явлений, с созданием и обоснованиелг численных лгетодов.
Существует акаделгическая трактовка моделирования как области вычислительной лгатематики, которая является традиционной для активности прикладных математиков. В России сложилась сильная школа в этой области: НИИ Математического Моделирования РАН вЂ” головная организация, Научный Совет РАН по проблеме "Математическое моделирование", издается журнал "Математическое моделирование" (чггчгч.апавкгг).гв) Имитационное моделирование — это разработка и выполнение на компьютере программной системы, отражающей поведение и структуру молелируемого обьекта. Компьютерный эксперимент с моделью состоит в выполнении на компьютере данной программы с разными з>гачениями параметров гисходных данных) и анализе результатов этих выполнений.
Проблемы разработки имитационных моделей Имитационное моделирование — очень обширная область. Можно поразному подходить к классификации реигаемых в ней задач. В соответствии с одной из классификаций эта область насчитывает в настоящее время четыре основных направления: моделирование динпмических систем, дискретно- событийное моделирование, системная динамика и пгентное моделирование. В каждом из этих направлений развиваются свои инструментальные средства, упрощающие разработку моделей и их анализ. Данные направления (кроме агентного моделирования) базируются на концепциях и парадигмах, которые появились и были зафиксированы в инструментальных пакетах моделирования несколько десятилетий назад и с тех пор не менялись.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
