Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Работа исследователя на данном этапесостоит в использовании графического редактора и заранее подготовленных типовыхмоделей и их элементов. Исследователь должен иметь возможность собирать из этихэлементов свои модели, проектировать диалоги ввода данных и анализа результатов. Врезультате созданная исследователем модель должна представлять собой законченноеприложение, готовое к работе – вводу данных, экспериментированию и анализурезультатов;2.2ТЭБ A1 – «Ввод и корректировка исходных данных».
Данный этаппрактически идентичен этапу традиционного подхода к ИИСС «Подготовка данных»(S4). Одним из результатов первого этапа является перечень параметров и исходныхданных. На данном этапе должны обеспечиваться возможности по вводу этих данных вмодель. Процесс ввода данных должен быть полностью автоматизирован и обеспеченразличными степенями контроля правильности и логической корректности ввода.
Припроведении исследования исходные данные должны вводиться и корректироватьсяполностью через эти диалоги;3.ТЭБA13– «Планирование экспериментов». Объединяет два этапатрадиционного подхода к ИИСС «Тактическое планирование» (S7), «Стратегическое230планирование» (S8). Процедуры задания факторов, показателей, выбора методапланирования экспериментов и построения плана серии экспериментов должны бытьполностью автоматизированы;4.4ТЭБ A1 – «Автоматическая генерация модели». Новый по содержаниюэтап. В рамках этапа объединены два этапа традиционного подхода к ИИСС –«Трансляция модели», «Оценка адекватности» (S5 и S6).
Этап выполняется полностьюавтоматически. Модель генерируется в соответствии с введенными исследователемданными. Работоспособность модели и ее адекватность гарантируется заложеннымиалгоритмами генерации;5.ТЭБA1 5 –«Реализацияэкспериментовсмоделью».Полностьюсоответствует этапу традиционного подхода к ИИСС «Экспериментирование» (S9).Данный этап должен исполняться в автоматическом режиме с возможностьюоперативного анализа динамики хода эксперимента. В некоторых случаях должнадопускаться возможность вмешательства исследователя в ход эксперимента;6.6ТЭБ A1 –«Анализ и обработка результатов». Также объединяет два этапатрадиционного подхода к ИИСС «Интерпретация результатов ИИСС» (S10) и«Реализация результатов ИИСС» (S11). Программы, реализованные на этом этапе,должны предоставлять множество интерактивных и полностью автоматизированныхфункций анализа, сравнения и средств формирования отчета об исследовании.7.7ТЭБ A1 – «База данных и результатов моделирования».
БД предназначенадля информационной интеграции всехэтапов исследования. При работе с базойданных исследователь в процессе ИИСС может сохранить, откорректировать или взятьисходные данные для моделей, в том числе шаблоны и ТЭБ, посмотреть или сохранитьрезультаты, сформировать виртуальный отчет об исследованииПервый уровень иерархии этой схемы внешне (а не по содержанию) будет похожна схему для концептуальной модели САИИ для профессионалов.
Поэтому егографическое изображение приводить не будем, а рассмотрим детально одну из схем,представляющих второй уровень иерархии. Таких схем в модели восемь, для каждого ТЭБ1в схеме первого уровня. Для примера возьмем схему ТЭБ A1 – «Построение моделей избиблиотек ТЭБ».
На рисунке 4.16 показана общая схема состояний ТЭБ, взаимосвязисостояний и возможность управляющих воздействий исследователя при построениимодели в САИИ массового использования. При программной реализации эта схема, исхемы других ТЭБ, должны детализироваться третьим и последующими уровнями.231Управление исследователем процессом построения модели U(t)ВнешниевходыA2 2x(t)–доступные вбиблиотекеТЭБВнешниевыходыy(t)–новые ТЭБ,обновленныеТЭБ, модельНастройкаТЭБA2 1A2 3ОформлениеТЭБВыборТЭБA2 4A2 8СохранениемоделиA2 5ЛогикаТЭБРазмещениеТЭБ на схемеA2 7A2 6ВводданныхСоединение сдругими ТЭБИсточник: составлено авторомРисунок 4.16 – ТЭБA1 – «Построение моделей из библиотек ТЭБ» в концептуальноймодели САИИ массового обслуживания.1Так как расширенный редактор разрабатывался с применением новой методологиипроведения ИИСС, в нем заложена методическая и технологическая основа созданияСАИИ для массового применения.Во-первых, это возможность создания профессионалами ИМ и специалистамибиблиотеки типовых элементарных блоков в любой выбранной предметной области.Похожие системы имеют подобные или близкие по сути элементы, с помощью которыхможно описать их поведение.
Библиотека может постоянно модифицироваться идополняться.Во-вторых, имеются средства конструирования в среде графического редактораработающих моделей с использованием библиотеки ТЭБ предметной области. Модельсоздается посредством построения структурной схемы из ТЭБ и программной реализациипринципов их автоматического объединения в соответствии с теорией агрегатовБусленко Н.П. [7], общей теорией имитационного моделирования, разработаннойКобелевым Н.Б. [18].В-третьих, наличие в расширенном редакторе средств автоматизации для созданияпростейших диалогов в созданной модели – по вводу данных, выводу результатов,планированию экспериментов, запуску экспериментов, анализу результатов.ДляреальногопроектированияпрограммногообеспеченияСАИИбылиразработаны схемы ТЭБ для всех уровней иерархии, которых оказалось меньше, чем вконцептуальной модели САИИ для профессионала.232Отличия связаны с упрощением некоторых этапов имитационного исследования(например, постановка задачи), более жестком сценарии исследования (ограничениевозвратов между этапами), заменой некоторых автоматизированных процедур наавтоматические (в частности автоматическая генерация текста модели).
Начало работы вданной среде исследователя означает, что уже создана библиотека типовых элементарныхобъектов предметной области, из которых он сможет конструировать необходимые дляисследования модели. Работа по конструированию должна быть минимально упрощена.Это должно примерно соответствовать принципам «конструктора лего» – собиратьмодель из блоков, с минимальным ручным вводом и наглядным графическиминтерфейсом.В самом общем виде процесс создания САИИ и приложения с использованиемконцептуальной модели и расширенного редактора показан на рисунке 4.17.ИмитационноеэкспрессприложениеСАИИ предметной областиБиблиотекаТЭБСтруктурнаясхемаМодель наGPSS WorldИсполняемыймодульмоделиРасширенныйредакторЭкспериментыс модельюЗнания опредметнойобластиСпециалист-предметникПрофессионал ИМВыводы ирекомендацииИсточник: составлено авторомРисунок 4.17 – Технология создания САИИ и имитационного экспресс-приложения.Как видно из рисунка, профессионал совместно со специалистами предметнойобласти может воспользоваться этими возможностями расширенного редактора длясоздания полноценной САИИ для массового применения в любой предметной области ипоследующего ее использования для исследований.
Создаваемые САИИ и приложениябазируются на новой методологии, охватывают все этапы имитационного исследования иреализуют основные принципы разработки САИИ, сформулированные в главе 3.Для реализации данной технологии необходимо последовательно выполнитьследующие 12 шагов, разделенных на три группы – создание САИИ данной предметнойобласти, разработка модели выбранного объекта с использованием САИИ, генерация ииспользование имитационного экспресс-приложения.233Создание САИИ данной предметной области.Можно следующим образом сформулировать два шага по созданию САИИ:1.Провести системный анализ предметной области с целью выделения типовыхобъектов и процессов, подобных структур, общих данных и т.д. Структуризациюнеобходимо производить, имея в виду возможное применение этих типовыхэлементарных блоков (ТЭБ) для абстрактно-математического описания систем изданной предметной области в виде структурной схемы;2.Создать средствами расширенного редактора библиотеку ТЭБ для даннойпредметной области – описать входы, выходы, состояния, реализовать логикуработы с помощью GPSS модели.На рисунке 4.18 схематично показаны согласованные действия профессионала ИМи специалиста предметной области по созданию САИИ.ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬТиповойэлемент 1Типовойэлемент 2Типовойэлемент n...Выделение типовых элементовСпециалист предметникПредставление ТЭБ вформате расширенногоредактораПрофессионал ИМБиблиотека ТЭБИсточник: составлено авторомРис.
4.18 – Системный анализ предметной области и выделение ТЭБПосле выполнения этих двух шагов и учитывая возможности расширенногоредактора, можно сказать, что создан практический инструмент для проектированиямоделей в этой предметной области без программирования на GPSS World. Т.е. созданасистема, специализированная для данной предметной области. Эти шаги профессионалИМиспециалист-предметниквыполняютвместе.Безспециалиста-предметниканевозможно качественно провести анализ предметной области. И, наоборот, безпрофессионала ИМ невозможно в полной мере воспользоваться возможностямирасширенного редактора GPSS World.Разработка модели выбранного объекта с использованием САИИ.Для разработки с помощью этого САИИ сначала модели, а потом и имитационногоэкспресс-приложения, необходимо выполнить шаги 3-4.2343.Осуществить создание графической структурной схемы модели из ТЭБ с помощьюредактора структурных схем и автоматически собрать модель;4.Далее, для облегчения работы с моделью, создания удобного и наглядногоприложения, приближенного к решаемой задаче, необходимо:- Сконструировать диалоговые формы для ввода исходных данных модели;- Сконструировать диалоговые формы для анализа результатов;- Задать основные факторы и показатели модели;- Разработать и графически представить сценарии анимации в модели.Исполнять эти шаги должны совместно профессионал и предметник.
Так как здесьтребуется профессиональное знание созданной модели на уровне кода GPSS. А подсказатьс точки зрения исследуемой системы правильно ли построена структурная схема, какможно назвать факторы и показатели, какую схему для анимации нужно использовать,может только специалист-предметник.В следующих версиях расширенного редактора необходимость исполненияпунктов 3-4 с использованием исходного текста модели отпадет. Можно будет работатьуже на уровне ТЭБ. И тогда разработку сценариев приложения может исполнятьспециалист без помощи профессионала.Генерация и использование имитационного экспресс-приложения.Далее на базе созданной модели и программных диалогов можно создатьимитационное экспресс-приложение, как показано на рисунке 4.19. Приложение будетнезависимоотсредыразработки(расширенногоредактора),поэтому дляегоиспользования будет необходим только исполняемый модуль и GPSS World (какмоделирующее ядро).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
