Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Т.е. в САИИ должен бытьпрограммный модуль (управляющий модуль – Пу), с которого начинается икоторым заканчивается работа приложения и осуществляется взаимосвязь всехиспользуемых в приложении модулей. Одной из функций этого модуля должнобыть предоставление исследователю возможности оптимально управлять какразработкой модели, так и ее функционированием во время жизненного цикла;2.Интеграция данных, моделей и результатов. В САИИ должны быть созданыединые по структуре и организации базы исходных данных, моделей и результатовмоделирования (общие для всех программ СОД);3.Предметная направленность языка взаимодействия исследователя с САИИ.Язык диалога в САИИ при управлении исследованием (ЯП), для ввода исходныхданных моделей и в процессе анализа результатов моделирования долженсоответствовать языку предметной области исследования.
Также он должен бытьунифицирован для всех этапов исследования и соответствовать требованиямсовременных информационных технологий;4.Автоматическая генерация имитационных моделей. Пользователь САИИдолжен быть освобожден от разработки модели непосредственнона языкеимитационного моделирования (кроме САИИ для профессионалов). САИИ должнаобеспечивать автоматическую генерацию и сборку модели по введеннымпользователем данным;5.Коллективные исследования.
Должно быть обеспечено коллективное проведениеисследования. Например, одни специалисты отвечают за ввод данных, другие запроверку адекватности, третьи за проведение экспериментов и т.д.;1806.Унификациясопряженияпрограммиданных.Функциональноеиинформационное сопряжение используемых программных модулей и сервисовдолжно быть максимально унифицировано, синхронизировано во времени ираспределено в пространстве. Это должно достигаться использованием: широкоизвестных языков структурирования данных (например, XML); корпоративными имеждународными соглашениями и стандартами по взаимодействию моделей(например, HLA);7.Современнаяархитектураимитационногоисследованиявычислений.сприменениемОбеспечениесовременныхпроведенияархитектуритехнологий организации вычислений (например, облачных вычислений).3.6.1Централизация управления исследованиемОсновным субъектом процесса ИИСС является исследователь, все нити управлениядолжны быть у него. Объединение всех программ в единый программный комплексневозможно без создания универсального центра управления этими программами.
Всоответствии с принципом централизации управления процессом исследования иучитывая состав программных модулей, приведенных в предыдущих разделах, в целомархитектуру САИИ, с точки зрения управления, можно в самом общем виде представить ввиде, показанном на рисунке 3.8.БД исходныхданныхПрограммныемодули вводаисходных данныхУправляющий модуль САИИБДрезультатовПрограммные модулиорганизации и проведенияэкспериментовПрограммныемодули анализарезультатовмоделирующей средеДополнительныепрограммныемодули.....Команды исследователяДополнительныепрограммныемодулиИнформационные потокиИсточник: составлено авторомРисунок 3.8 –Управление при проведении исследования в САИИ.181Центром ИИСС в САИИ является исследователь, управляющий всем процессом.Хотя мы понимаем, что это может быть не один человек, а целый коллектив.Исследовательпринимает необходимые решения по направлению исследования,осуществляет ручные не автоматизированные операции (если они остались), создаетмодель,исправляетошибки,вводиткорректировки,запускаетэксперименты,формулирует окончательные рекомендации.
В целом система управления процессомИИСС - иерархическая с обратными связями и гораздо сложнее, чем показано на рисунке.Команды исследователя проходят «глубже» в отдельные программы, из которых состоиткаждая подсистема. Эти программы реализуют введенные исследователем команды,осуществляя те или иные вычисления. Кроме непосредственного прямого управления состороныисследователя,последовательностьюобщееэтапов,управлениеИИССинформационнымзаложенообменоммеждуметодически–подсистемами,стандартами взаимодействия подсистем и т.д.3.6.2 Интеграция данных, моделей и результатовОбъективно имеются существенные различия в составе и формах представленияисходных данных и результатов моделирования для каждой модели, и они зависят отуровня их детализации, предметной области, предпочтений исследователей и т.д. Такжеразличаются исходные данные и результаты каждого этапа исследования. Практикапроведения имитационных исследований показывает, что для построения САИИнеобходимо создать интегрированные базы данных «Исходных данных моделей» и«Результатов моделирования».
Без создания таких баз не может быть и речи обисключениидублированияданных,избыточностиданных,сокращениисроковисследования.Для создания единых баз данных необходимо унифицировать структуры этихданных в целом для всех применений.Схема организации данных, показывающая всамом общем виде их иерархию и взаимосвязь при проведении исследований в САИИ,показана на рисунке 3.9.Даже из этой достаточно условной структуры, очевидно, что имеется реальнаявозможность интегрировать процессы хранения и обработки данных в САИИ.182Концептуальная структура данных припроведении ИИССОбщие данные САИИ………БДпредметнойобластиСправочники,шаблоны,документацияПроект NИсходныеданные(модельN)Результатыэкспериментов(модель N)Проект 1Исходныеданные(модель 1)Результатыэкспериментов(модель N)Источник: составлено авторомРисунок 3.9 – Концептуальная структура организации данных САИИ.Как и в любой интегрированной системе, имеются два типа структуры:•общие данные для организации и проведения исследования;•изменяемые и накапливаемые в процессе реализации различных исследовательскихпроектов данные.Общие данные.Общие данные могут быть использованы в любом проекте и модели.
В эту группуданных входят: совокупность знаний из предметной области, для которой создаетсяСАИИ, справочные материалы по системному анализу, имитационному моделированию,документация по САИИ, шаблоны проектирования и т.д.Изменяемые и накапливаемые в процессе исследования данные.Их основу составляет структурно-логистическая цепочка, сопровождающая любойпроцесс ИИСС: «проект – модель – исходные данные модели - модель - эксперимент смоделью - серия экспериментов с моделью - результаты моделирования». Иерархия ипоследовательность этих объектов при проведении исследования данных является общейдля всех исследований.Под проектом будем понимать весь комплекс работ по проведению ИИСС,включающий создание всех возможных и требуемых для полной реализации проектавариантов моделей, проведение экспериментов с ними, анализ результатов экспериментов,составление отчета, выработка рекомендаций.183Остальные элементы цепочки соответствуют группам данных, возникающих припроведении процесса ИИСС для составляющих проект моделей.
В части других,дополняющих эту цепочку, элементов структуры данных возможны вольные трактовки исодержание. В любом случае это концептуальная основа. В каждой конкретнойреализации БД САИИ будут обрастать дополнительными подробностями и деталями.Рассмотрим последовательно структуры БД исходных данных моделей БДрезультатов моделирования. Они общие для каждого проекта и каждой модели.На рисунке 3.10 приведена концептуальная структура БД исходных данныхмоделей.Какужеговорилось,структураданныхосновываетсянанеизменностипоследовательности этапов исследования и связанных с этим процессом данных.Высшей структурой данных в БД исходных данных является проект – этомножество вариантов моделей и связанных с ними данных.С каждой моделью связано множество данных, которые впоследствии будутиспользоваться в процессе моделирования и анализе результатов моделирования.
Этоследующие типы данных:•графическая иерархическая структурная схема модели. Она определяет цель изадачи моделирования, состав объектов модели, связи между этими объектами ипараметры объектов;•текст модели. Может и отсутствовать, когда САИИ не допускает работу с текстамимодели, а все делается на уровне схем;•шаблоны форм для ввода данных в модель и вывода результатов моделирования.Эти шаблоны определяет и формирует с помощью специальных диалоговисследователь, Он должен иметь специальные средства для оформления диалогов –графические, текстовые, цветовые и т.д.;•параметры модели, которые варьируются в эксперименте. Определяет и задает,через определенные им формы диалогов, исследователь;•схемы и сценарий анимации. Строит исследователь в соответствии с задачейисследованияиособенностямипредметнойобласти.Приэтомдолжныиспользоваться различные схемы, структуры и другие изображения в качествеподложки анимации.
Они также должны быть связаны с БД и храниться всоответствующих таблицах.184БД исходныхданных моделейДанные для проекта 1Модель 1Данные для проекта nМодель mСтруктурная схемаСтруктурная схемаТекст модели………ТекстовоеоформлениеформыШаблоны формввода и выводаГрафическоеоформлениеформыВарьируемыепараметры моделиЦветовоеоформлениеформыТекст модели………Шаблоны формввода данныхВарьируемыепараметры модели………ТекстовоеоформлениеформыГрафическоеоформлениеформыЦветовоеоформлениеформыСхемы и сценарийанимацииСхемы и сценарийанимацииИсточник: составлено авторомРисунок 3.10 – Концептуальная структура исходных данных модели.Следует отметить, что БД отражает оперативное состояние каждой модели. В БДисходных данных хранится только последний вариант, введенных исследователем данныхдля модели.
Более ранние варианты, использованные исследователем, будут скопированысистемой в БД результатов и должны быть связаны с конкретным экспериментом, когдаэти данные были исходными для модели.Рассмотрим более подробно структуру базы данных результатов моделирования. Всамом общем виде она будет выглядеть так, как показано на рисунке 3.11.Так же, как и при построении предыдущей БД, структура определяется логикойисследования и последовательностью этапов. Базовыми элементами структуры остаютсяпроект и множество моделей в проекте.185БД результатов экспериментов……Проект 1Проект n…………Модель 1Модель mВиртуальные отчеты по проекту 1……Результаты одиночныхэкспериментовЭксперимент 1Общие сведения обэкспериментеРезультаты серийэкспериментов……Эксперимент k……Серия 1……Общие сведения осерии экспериментовИсходные данныеэкспериментаИсходные данныесерииРезультатыдинамическогомониторингаПоказатели серииэкспериментовПользовательскиеформы выводаРезультатыэкспериментоввходящих в сериюИтоговые показателиэкспериментаВиртуальныеотчеты по моделиСерия Ɩ……Результатыоптимизации серииАнимационныероликиИсточник: составлено авторомРисунок 3.11 – Концептуальная структура данных с результатами моделирования.Рассмотрим дальнейшие элементы иерархии структуры, связанные с моделью.Существенным моментом является учет в этой структуре экспериментов и серийэкспериментов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
