Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Так как процесс создания САИИ и имитационного приложения,благодаря имеющейся технологии, происходит очень быстро, то и созданное приложениебудем называть экспресс-приложением.Созданное имитационное экспресс-приложение может быть построено настолькопростым и удобным, что все дальнейшие действия по его использованию в процессеисследования уже сможет исполнять специалист-предметник.
А профессионал ИМ будетнужен только для консультации и обслуживания САИИ.В самом общем виде процесс создания приложения показан на рисунке 4.20 и дляпроведения исследования с его помощью специалист-предметник должен выполнить шаги5-12:5.Осуществить автоматическую генерацию имитационного приложения в видеисполняемого файла, как показано на рисунке 4.19;235Библиотека ТЭБСтруктурная схемаТекст модели________________________________________________________________________________________________ . . . . .
. . . .Сценарий работы с моделью(конструирование диалогов)Ввод данныхФакторы и показателиНастройка ТЭБ дляпостроения модели(входы, выходы,состояния, … )Автоматическаясборка моделирасширеннымредакторомПостроение схемыиз выбранных ТЭБ,задание связей,параметровПланированиеэкспериментовАнимацияСпециалист-предметникПрофессионал ИМАнализ результатовАвтоматическая генерация независимого имитационного экспресс приложения ввиде исполняемого файлаИсточник: составлено авторомРисунок 4.19.
– Создание независимого имитационного экспресс-приложения.6.Запустить имитационное экспресс-приложение;7.Ввести исходные данные;8.Провестипроцедурыпланированияодиночныхэкспериментовисерийэкспериментов;9.Осуществить запуск одиночных экспериментов и серий экспериментов с моделью;10. Провести интерактивный анализ результатов одиночных экспериментов и серийэкспериментов;11. Повторять шаги 6-9 до тех пор, пока не будет завершено исследование;12. Сформировать отчет об исследовании.ЗапускприложенияВвести исходныеданныеПовторитьэкспериментСпециалист предметникПланированиеэкспериментовЗавершитьисследование?РеализацияэкспериментовАнализ результатовДаОтчет об исследованииИсточник: составлено авторомРисунок 4.20 - Использование имитационного экспресс-приложения.236Данный подход позволяет последовательно вовлекать в процесс ИИСС все большеновых пользователей – от профессионалов ИМ, системных аналитиков предметнойобласти до обычных инженеров и руководителей.Учитываяимеющиесявозможностирасширенногоредактора,наличиеисполнителей соответствующей квалификации и при условии необходимых знанийпредметной области и сформулированных задач исследования, имитационное экспрессприложение может быть создано в очень сжатые сроки (от нескольких дней до несколькихнедель).Следуетотметить,чтотакиеэкспресс-приложенияявляютсяоченьузконаправленными приложениями, но зато позволяют быстро и качественно решатьзадачи исследования.Пример САИИ для массового использования приведен в приложении Б.4.5Концептуальная модель и пример практической реализации имитационногоприложения4.5.1 Концептуальная модель имитационного приложенияВ отличие от двух предыдущих типов САИИ, имитационные приложенияобладают еще большей жесткостью структуры и сценариев, в силу нацеленности на четкосформулированные задачи исследования.Обязательным становятся процедуры использования исходных данных из другихавтоматизированных систем отрасли.
Отличительной особенностью имитационныхприложений являетсятщательная проработка пользовательских интерфейсов и ихмаксимальное приближение к языку общения специалистов в конкретной предметнойобласти. Постановки задачи исследования и формулирование модели уже «прошиты» впрограммном коде приложения и сводятся к выбору показателей функционирования ивлияющих на них факторов в процессе планирования экспериментов. Более подробноархитектура и концепции построения имитационных приложений описаны в [142].Следует отметить, что для создания имитационного приложения можноиспользоватьиуниверсальнуюмоделирующуюсреду.Т.есоздаватьпростыеимитационные приложения может профессионал ИМ или сам исследователь. Такиеприложения смогут быть построены достаточно быстро и в большом количестве.
Такиеприложения очень удобны для быстрого проведения имитационной экспресс-экспертизы.Однако при создании имитационных приложений для исследования большихсистем возможностей универсальной моделирующей среды может не хватить. Тогда237разработка имитационного приложения должна быть заказана разработчику средств ИМ иможет занять достаточно продолжительное время. Зато в этих приложениях может бытьучтено множество нюансов и деталей: особенности взаимодействия с другимиавтоматизированными системами предприятия при получении и вводе исходных данных,более приближенное к реальности отображение модели, формирование и передачурезультатов моделирования в принятых на предприятии стандартах.В соответствии с результатами анализа структуры процесса ИИСС в главе 2, учетаособенностей исследования в имитационном приложении, а также принимая во вниманиеанализ и классификацию, проведенную в [39], число этапов ИИСС стало 7.
Произошлисущественные изменения в наименовании и функциях этапов, даже от моделей САИИ длямассового использования. Для данного типа САИИ исследователь совсем не занимаетсяпрограммированием (созданием) модели. Нужно только вводить данные. Этапытрадиционного подхода к ИИСС «Процесс формулировки проблемы» (S1), «Определениеграниц системы» (S2), «Формулирование модели» (S3) уже жестко «прошиты» в систему иисследователюнетнеобходимостиихпроводить.Этосущественноупрощаетисследование.1.1ТЭБ A1 – «Мониторинг и автоматизированная обработка исходных данных».Заменяет этап традиционного подхода к ИИСС «Подготовка данных» (S4). Приэтом функции этапа существенно расширены. В него включены программыавтоматического мониторинга данных и их доставка в модель;2.2ТЭБ A1 – «Ввод и корректировка исходных данных».
Исполняет часть этапатрадиционного подхода к ИИСС «Подготовка данных» (S4) осуществляет вводданных через пользовательские диалоги. Пользовательские диалоги должны бытьмаксимально приближены к предметной области;3.3ТЭБ A1 – «Планирование экспериментов». Объединяет два этапа традиционногоподходакИИСС«Тактическоепланирование»(S7),«Стратегическоепланирование» (S8).
Процедуры планирования экспериментов по языку и способамвзаимодействия с ними исследователя должны быть максимально упрощены исоответствовать задачам, решаемым в приложении;4.4ТЭБ A1 – «Автоматическая генерация модели». В рамках этапа объединены дваэтапа традиционного подхода к ИИСС – «Трансляция модели», «Оценкаадекватности»» (S5 и S6). Генерация модели и ее трансляция исполняются238полностью в автоматическом режиме.
Исследователь даже не должен это ощущать,развечтонезначительнымивременнымизадержкаминаобработку.Работоспособность модели и ее адекватность гарантируется заложенными вприложении шаблонами модели и алгоритмами генерации;5.5ТЭБ A1 – «Реализация экспериментов с моделью». Полностью соответствуетэтапу традиционного подхода к ИИСС «Экспериментирование» (S9). Исполняетсяв автоматическом режиме с возможность оперативного анализа динамики ходаэксперимента.Принеобходимостидолжнаобеспечиватьсявозможностьюоперативного 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). Предоставляет множество интерактивных иполностью автоматизированных функций в формах и стандартах, принятых напредприятии. По результатам исследования должна обеспечиваться возможностьавтоматизированного создания отчета об исследовании.7.7ТЭБ A1 – «База данных и результатов моделирования». Это базовый элемент вструктуре ИИСС, призванный интегрировать информационно все 6 этаповисследования. При работе с базой данных исследователь в процессе ИИСС можетсохранить, откорректировать или взять исходные данные для моделей, посмотретьили сохранить результаты, сформировать отчет об исследовании.
В эту же базуданные могут автоматически записываться из внешних автоматизированныхсистем. Аналогичным образом данные из базы могут использоваться внешними поотношению к САИИ программами.Внешне первый уровень иерархии концептуальной модели в имитационномприложении также идентичен первым уровням схем моделей САИИ для профессионалови массового использования, приведенных на рисунках 4.1 и 4.16. Для выделениясущественных отличий имитационных приложений на рисунке 4.21 приведен пример1одной из шести схем второго уровня для ТЭБ A1 – «Мониторинг и автоматизированнаяобработка исходных данных». Созданы схемы и третьего уровня иерархии.239Управление исследователем процессом формирования данных U(t)Внешниевходыx(t)–файлыисходныхданных изсистеммониторингаВнешниевыходыy(t)–обработанныеисходныеданныеA23A22Формированиетаблиц исходныхданныхНастройкатаблиц исходныхданныхA21Подключениек системаммониторингаA24Оперативный анализтаблиц исследователемA26A25Обработка данных(ручная, автоматическая)Передача данныхв модельИсточник: составлено автором1Рисунок 4.21 – Схема ТЭБ A1 – «Мониторинг и автоматизированная обработкаисходных данных» концептуальной модели имитационного приложенияОсобенностью имитационных приложений является их направленность наконечногопользователяиотсутствиепостановочныхэтаповисследования.Вимитационных приложениях исследователь может быть полностью сосредоточен науглубленном решении той или иной задачи, а не на ее предварительном формулировании.Также здесь нет необходимости в разработке интерфейсов ввода и вывода.