Лабораторная работа 15-16

РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОГО ПРОЕКТА

В СИСТЕМЕ GPSS WORLD

Теоретическая часть

Этапами разработки имитационного проекта являются:

1.Формулирование и описание проблемы (постановка задачи).

2. Создание концептуальной модели.

Концептуальная модель - это описание в словесной или гра­фической форме элементов оригинала (моделируемой системы), связей между ними (элементами), процессов протекающих в ори­гинале, влияние внешней среды.

При разработке концептуальной модели производится стати­ческое и динамическое описание системы. Определяют границы системы, приводятся описание внешней среды, выделяют сущест­венные элементы и дают их описание, формируют переменные, параметры, функциональные зависимости как для отдельных эле­ментов и процессов, так и для всей системы, ограничения, целе­вые функции (критерии). На данном этапе выдвигаются гипотезы и фиксируют все допущения (предположения), необходимые для построения имитационной модели. Обсуждают уровень детализа­ции моделируемых процессов.

В концептуальное описание системы должны быть включены критерии эффективности функционирования системы и оценивае­мые альтернативные решения, которые рассматриваются как вхо­ды модели. Здесь же уточняются основные переменные модели, участвующие в ее описании.

При создании концептуальной модели производят исключе­ние второстепенных элементов, группировку оставшихся элемен­тов в блоки по функциональному, признаку, окончательно при­нимают предположения и гипотезы о законах распределения пе­ременных (если они заданы).

Основная проблема при этом заключается в нахождении ком­промисса между простотой модели и ее адекватностью исследуе­мой системе. Четко установленных правил концептуального опи­сания модели не существует. Основным требованием на этом эта­пе является четкое и ясное отражение моделируемой системы. Поэтому данный раздел проекта выполняется в произвольной форме. Если моделируемый процесс представляет собой систему массового обслуживания (СМО), то концептуальная модель должна быть описана графически в общепринятых терминах и обозначениях СМО.

Данный пункт включает следующие подпункты:

2.1. Подробная постановка задачи (обоснование целесообраз­ности построения модели, формулировка цели моделирования, описание реальной системы или проблемной ситуации);

2.2. Содержательное описание объекта моделирования (пере­числение основных гипотез, выдвинутых при построении модели).

2.3. Функциональная схема объекта моделирования.

2.4. Список параметров и переменных модели.

2.5. Перечень искомых выходных данных модели (статисти­ка).

2.6.Функциональные зависимости, используемые в концеп­туальном описании.

3. Формирование имитационной модели.

На этом этапе модель, представленная как система массово­го обслуживания, воплощается в конкретную машинную модель, ориентированную на использование конкретных программно-технических средств.

Язык моделирования GPSS имеет блочную концепцию струк­туризации, структура моделируемого процесса изображается в ви­де потока транзактов, проходящего через обслуживающие устрой­ства, очереди и другие элементы систем массового обслуживания.

Удобной формой представления логической структуры ма­шинной модели является схема алгоритма. Она отражает логику функционирования моделируемого объекта и содержит последова­тельность блоков. Общие требования к изображению схем алго­ритмов приведены в ГОСТ 19.003 - 80 «Единая система про­граммной документации» (рис. 1). В системе GPSS World приня­ты свои специальные обозначения (приложение 1).

Рисунок 1. Блок-схема обслуживания на АЗС в соответствии с ГОСТ

 

Кроме того, в некоторых средствах имитационного модели­рования имеется возможность построения логической структуры реальной экономической системы с помощью соответствующих алгоритмических изображений.

4. Подготовка исходной информации.

 

После постановки задачи необходимо сформулировать тре­бования к исходной информации об объекте моделирования. Затем принимают предположения и гипотезы о достаточности информа­ции для решения задачи, об ограничениях на ресурсы при реше­нии задачи, об ожидаемых результатах моделирования.

Кроме этого необходимо определить параметры системы, входные и выходные переменные, факторы воздействия внешней среды.

Описание каждого параметра и переменной дается в следую­щем порядке:

1)  определение и краткая характеристика;

2)  символ обозначения и единица измерения;

3)  диапазон изменения (для переменных);

4)  место применения в модели.

5. Программирование модели.

На данном этапе концептуальное или формальное описание модели сложной системы преобразуется в программу-имитатор в соответствии методикой программирования GPSS (или с помощью других программных средств).

Если схема алгоритма составлена подробно, то написание программы не составит большого труда. Этот шаг заключается в записи пространственной структуры в линейном виде. Если не­обходимо, в программу включаются комментарии, описывающие объекты моделирования: функции, переменные, ячейки и т.п.

6. Анализ и интерпретация результатов пробного прогона модели.

Правильная интерпретация результатов не менее важна, чем анализ исходных данных, так как от этого зависят выводы иссле­дователя по функционированию моделируемой системы. Сначала выделяют те результаты, которые нужны для дальнейшего анали­за. Затем эти результаты должны быть интерпретированы относи­тельно моделируемого объекта, т.е. должен быть осуществлен пе­реход от информации, полученной в результате машинного экспе­римента с моделью, к информации применительно к объекту мо­делирования.

По полученным результатам должна быть проведена провер­ка гипотезы и предположений, сделаны соответствующие выводы и даны рекомендации по практическому использованию результа­тов моделирования. На данном этапе приводятся результаты ком­пьютерных экспериментов в виде графиков, таблиц, распечаток.

7. Исследование свойств имитационной модели.

Полученные с помощью имитационной модели результаты должны обладать требуемой точностью и достоверностью. Досто­верность результатов моделирования предполагает, что имитаци­онная модель отвечает некоторым специфическим требованиям, позволяющим оценить качество модели. Оценка качества модели предполагает ее проверку на соответствие целям моделирования. Оценка свойств модели включает: оценку адекватности модели;

- оценку точности результатов моделирования (погрешности имитации, обусловленную наличием в модели неидеальных генераторов случайных чисел);

- определение длительности переходного режима в работе имитационной модели;

- оценку устойчивости результатов имитации исследуемых процессов; исследование чувствительности модели.

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: