Ю. Карпов - Иммитационное моделирование систем с AnyLogic 5 (1124147), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Распределение этой случайной величины можно построить по таблице оеасьаасе. Именно эту операцию для любой таблицы, задающей интенсивности переходов, выполНяст аЛГОрнтМИЧЕСКая фуНКцИя таеетпоьвСтзвпСГпп, ОПрЕдЕЛЕННая дЛя аК- тивного объекта лдепс.
Функция тасетпоавссььпсапп лля любой таблично заданной функции, определяющей интенсивность (в процентах) наступления некоторого события от времени, вычисляет вероятностное распределение времени наступления этого события. Тип этой функции оаессспвспп (си. Спрпвочник классов). Функции подобного типа возвращают реализацию случайной величины, котсрая ИМЕЕТ даННОЕ раСПрЕдЕЛЕНИЕ. ИСПОЛЬЗОВаНИЕ КЛЮЧЕВОГО СЛОВа вСаСас в объявлении этой функции говорит о том, что она является олной и той же во всех экземплярах класса лдепс.
В поле Дополнительный код класса окна Код активного объекта лдепс с помощью указанной функции все таблично заданные интенсивности (таблица интенсивностей смертности и пять таблиц интенсивностей использования алкоголя) преобразуются в распределения. Поскольку все эти распределения будут одни и те же для всех экземпляров класса лдепс, они также определены с ключевым словом всасгс. Очевидно, что каждый агент в модели должен иметь свое собственное распределение продолжительности жизни в зависимости от его собственной Часть Ф Методологические вопросы использования моделей истории алкогольной зависимости.
В модели реальзована следующая концепция: у каждого агента определяется его'личное распределение продолжительности жизни, названное т)ьвеслсеоа1оеась. Вначале это распределение совпадает с исходным распределением продолжительности жизни т)ьвстреаеи (Оиа ОбЪяВЛЕНа В ПОЛЕ ДОПОЛИятЕЛЬПЫй Кед КЛаССа ОКНа Кед аК- тивного объекта хдепс). В тот момент, когда конкретный экземпляр агента переходит от одной стадии алкогольной зависимости к другой, его личное распределение продолжительности жизни еьветлссиатреась должно пере- считаться. и в дальнейшем именно оно будет определять "жизнь" этого агента. Стейтчарты агента Динамику "жизни" агентов представляют стейтчарты 1ие и атсоьотпваде. Стейтчарт тз ае (рис.
10.13) в отличие от рис. 10.12, б имеет дополнительный переход из состояния атзее в себя (именно здесь пересчитывается распределение оьвстхссиа1оеаеь) и дополнительное состояние. Это состояние необходимо для того, чтобы заставить стейтчарт атсоьозцваде выйти из своего состояния а1аче и тем самым корректно считать число агентов, находягдихся в той или иной стадии алкогольной зависимости. При перехоле в состояние т)еаа агент инициирует у своего владельца дтоар операцию уничтожения объекта: дтоир,дъврове адеоев( вдепе.
сьев ) с Рис. т0.13. Стейтчврт тт1е агента Пересчет распределения оьвстхссиа) оеаеь производится в стейтчарте тзее по получении любого события (поэтому в поле Событие перехода дега ас)т)асс от сто) ев стоит зоьз все). Эти события (хсотствр или аптттвп) инициируются в стейтчарте а1соьозцваде соответственно при входе и выходе из состояния астс)ьсе. Пересчет осуществляется умножением интенсивностей Глава Ш Разработка и анализ стохастическик моделей и де Апу1од(с гл смертности на коэффициент, зависящий от соответствующей стадии алкогольной зависимости.
Переходы между этими стадиями определяются СтЕйтЧартОМ а1сопо1цваде. ПрИ ВХОдс И ВЫХОДЕ ИЗ КаждОГО ЭЛЕМЕНтарНОГО состояния в группе, включающей данного агента, соответственно увеличивается и уменьшается общее количество агентов, находящихся в текущий момент в соответствующей стадии. Иерархическая структура описываемого стейтчарта определяет возможный переход из фазы 1 в фазу 4, минуя фазу 3 алкогольной зависимости. Параметры АГЕНТ ИМЕЕТ ЕдИНСтВЕННЫй ПараМЕтр 1птетсепет) ЛОГИЧЕСКОГО тИПа. ИСТИН- нос его значение определяет членов группы, подвергшейся акции пропаганды, ложное значение этого параметра будет установлено для членов контрольной группы. Фактически, параметр готе епеб определяет то распределение, по которому будет генерироваться случайная величина временного интервала перехода в стейтчарте а1сопо1пваде в первую и в последнюю стадии алкогольной зависимости.
Так, переход (пгтгасев стейтчарта а1со)то1пваде производится по таймауту, который определяется так: 1птетсепет)? ЖветА1со)то11пгтгатгоптптетчепет).дев(): т)гвттА1со)то11пгтгасгоп.дет(] Соответственно определен и переход с(пасв этого стейтчарта: гптетоепет)2 т)авттА1соьо1()път?ппетвепет).дев(): т(1вттА1сопо1япгт.дев() 10.6.5. Активный обьект АдегИОгоир Сюда включен реплицированный экземпляр класса Адепт, множество агентов с именем адепте. Их число установлено в 1000. Значение булевского ПараМЕтра гпеетчепес( ВКЛЮЧЕННЫХ В ГруППу аГЕНтОВ ОПрЕдЕЛЕНО КаК ЗиаЧЕНИЕ ПараМЕтра гппетчепеб аКтИВНОГО ОбЪЕКта Адепеотопр. В ЭТОМ аКтИВНОМ объекте определены также две группы переменных.
Первая группа — скалярные переменные, которые подсчитывают интересую(цие значения в текушем году.ппеветпвет,пяестеатгопа1пвет, пхт)т)гсс и пОпггеет — количества агентов, находящихся в текущий момент в соответствующей сталии алкогольной зависимости. Значения этих переменных изменяют составляющие группу агенты при входе и выходе из соответствующих состояний сво- ЕГО СтсйтЧарта а1соьо1цваде. КРОМЕ ТОГО, Адеотдтопр СОдЕржИт СтатИЧЕСКИй тайМЕр, КОтОрнй ЦИКЛИЧЕСКИ с интервалом 1 (что соответствует одному году жизни общества) активизирует лействие подсчета стоимости сове лечения членов группы за текущий год, а также запоминание подсчитанных скалярных значений всех величин в тех элементах массивов ьъвтневетпвет, ьгвтяестеасгопатпвет, )тавтхт)бгст, Ьгвс()сгттет И Пгвгсовс, которые соответствуют текущему гоДу, гг~ Часть 111. Методологические вопросы использования моделей начиная с года 0 и кончая годом 100.
Здесь принято, что в год на каждого человека, находящегося на первой стадии алкогольной зависимости, тратится $1К, на второй стадии — $50К и на третьей — $5К; сове = пвестеае1опа1цвет*1000 + пхооъсе*50000 + пЯигоеет*5000р В результате работы модели, за 100 прошедших единиц модельного времени, в группе агентов будут сформированы массивы, хранящие по годам количества членов группы, нахоляшихся в четырех указанных ранее стадиях алкогольной зависимости, подсчитаны затраты по годам на лечение всех членов ГруППЫ, а тахжс ОбщИЕ Затратн (Сопа1Сове) И КОЛИЧССтВО ЛЕт (С Са1теасв), которые жили все члены группы.
10.6.6. Активный обьект Мобе! Этот активный объект содержит две группы — экземпляры класса Адепсвсопр. В одной из них параметр 1псетчепест установлен в ~а1ве — это контрольная группа, в другой он установлен в стае — это группа, подвергшаяся влиянию акции (уменьшение вдвое интенсивности перехода к первой стадии и увеличение вдвое интенсивности перехода к третьей стадии алкогольной зависимости). 10.6.7. Анимация Анимация здесь позволяет наблюдать эффект влияния акции (рис. 10.14). Этот эффект представлен различием в графиках, показывающих изменение числа членов группы, продолжительность жизни членов и затраты для двух групп агентов. Для класса Адепсо вопр анимация представляет собой графики, которые формируются на основании массивов ь1всиечетцвет, ьзвтвестеасзопа1пвет, Ьзвеходзсе, Ь1впсп1ССет И Ь1вссовв, ЗапоЛНяЕМых по мЕре Хола модЕлИрования.
Рассмотрим, как формируется график затрат на лечение по годам (синЯЯ линиЯ) по массивУ ь1вссовс. ГРафик пРеДставлен ломаной, динамическое значение числа точек которой задано константой 101 — от 0 до !00 года возможной жизни членов группы. Координаты Хточек ломаной ОПрЕдЕЛяЮтСя ЧЕРЕЗ НОМЕР ТОЧКИ (1пдетг) С МаСШтабОМ ПО ОСИ Х Пспя аНИ- мации, а координата У вЂ” тоже с масштабом — значениями массива Ьгвсоове [гастев!. ЧутЬ бОЛЕЕ СЛОЖНО ОПрЕдЕЛяЮтея ГрафИКИ ЧИСЛа ЧЛЕНОВ группы, находящихся в различных стадиях алкогольной зависимости.
Графики задаются ломаной с ! 02 точками, из которых первые 101 определяют координаты кривой, а последняя имеет координаты (О, 0) для того, чтобы построить замкнутую ломаную, которую можно залить цветом. Кривые строятся в приращениях лля каждой стадии, чтобы можно было наблюдать на одном графике в каждом году и общее число членов группы. Глава Ю. Разработка и анализ стохестических моделей в среде Алу~.одк 225 Рис.
10.14. Окно анимации модели Использование средств библиотеки деловой графики (Впяпеи Бгарп1сз) позволяет значительно упростить представление результатов в этой модели. Мы применяли здесь базовые средства АпуЕорс для построения сложных графиков в порядке упражнения. 10.7. Заключение Фактически, имитационное моделирование часто является единственным средством„которое может помочь принятию разумного решения в условиях неопределенности. Имитационное моделирование таких систем связано с имитацией случайных явлений и генерацией дискретных и непрерывных случайных величин с заданными законами распределения. Поэтому умение строить модели для анализа систем в условиях неопределенности включает в себя базовые знания теории вероятностей и статистики.