Federal Eğitim Ajansı Ural Devlet Teknik Üniversitesi – UPI

Rusya'nın ilk Cumhurbaşkanı B.N. Yeltsin

M.V. Kiseleva

ANLOJİK ORTAMDA SİSTEMLERİN SİMÜLASYON MODELLEMESİ

öğretim yardımı

Bilimsel editör profesör, teknik bilimler doktoru L. G. Dorosinsky

USTU-UPI editör ve yayın kurulunun 26 Mayıs 2009 tarihli kararı ile yayınlanmıştır.

Yekaterinburg USTU-UPI

UDC 004.434:004.94(075.8) LBC 32.973.26-018.2а73

İnceleyenler:

Otomasyon Bölümü ve Bilişim Teknolojileri» – I. I. Polzunov'un adını taşıyan Ural Devlet Koleji (Doçent, Teknik Bilimler Adayı V. V. Kiyko);

S.N. Kiselev, gen. CJSC Ural Bölgesel Sektörler Arası Bilimsel ve Teknik Gelişim Merkezi direktörü.

Kiseleva M.V.

K44 AnyLogic ortamında sistemlerin simülasyon modellemesi: öğretim yardımı / M. V. Kiseleva. Yekaterinburg: USTU - UPI,

Eğitim, AnyLogic araç ortamında simülasyon modelleri oluşturmaya yönelik yöntemleri ve araçları incelemek için tasarlanmıştır.

Simülasyon modelleri oluşturmaya yönelik üç laboratuvar çalışması içerir - ayrık olay, sistem dinamiği ve etmen tabanlı. Her model için problemin ayrıntılı bir ifadesi verilir, modelin AnyLogic ortamındaki yapısı ve uygulaması analiz edilir. İncelenen sürecin görsel görselleştirme teknikleri, süreç modellemesi sırasında sistem parametrelerini değiştirme olasılığı ile etkileşimli animasyon incelenir.

Kaynakça: 4 başlık. Pirinç. 67.

UDC 004.434:004.94(075.8)

BBK 32.973.26-018.2ya73

© ÜTÜ-UPI, 2009

© Kiseleva M.V., 2009

GİRİŞ Simülasyon modelleme

Modelleme, incelenen sistemin, gerçek sistemi tanımlayan ve model olarak adlandırılan daha basit bir nesne ile değiştirildiği bir problem çözme yöntemidir.

Simülasyon, örneğin gerçek zamanlı olarak deneyin maliyetinin veya süresinin yüksek olması nedeniyle, gerçek bir sistem üzerinde deney yapmanın imkansız veya pratik olmadığı durumlarda kullanılır.

Fiziksel ve matematiksel modelleme var. Fiziksel bir modelin bir örneği, bir hava akımında üflenen bir uçağın küçültülmüş bir kopyasıdır. Matematiksel modelleme kullanılırken, sistemin davranışı formüller kullanılarak açıklanır. Simülasyon modelleri, matematiksel modellerin özel bir türüdür.

Simülasyon modeli, gerçek bir sistemin zaman içindeki yapısını ve davranışını tanımlayan bir bilgisayar programıdır. Simülasyon modeli, giriş verilerine bağlı olarak sistem işleyişinin çeşitli yönleri hakkında ayrıntılı istatistikler elde edilmesini sağlar.

Simülasyon modelleme, bilgisayar modellerinin geliştirilmesi ve bunlar üzerinde deneylerin yapılmasıdır. Modellemenin amacı, nihai olarak makul, amaca uygun hale getirmektir. yönetim kararları. Bilgisayar modellemesi, bir kişinin içinde hareket etmesi ve yönetmesi gereken sistemlerin karmaşıklığı nedeniyle, insan faaliyetinin tüm alanlarında sorumlu kararlar vermede artık zorunlu bir aşama haline geliyor. İlkeler ve olasılıklar hakkında bilgi simülasyon modelleme, model oluşturma ve uygulama yeteneği gerekli gereksinimler bir mühendise, yöneticiye, iş analistine.

AnyLogic aracı ortamının amacı ve yetenekleri

Modern modelleme sistemleri, modeller oluşturmak ve modelleme çıktı sonuçlarını yorumlamak amacıyla gelişmiş grafik kabukları, multimedya araçları, gerçek zamanlı animasyon, nesne yönelimli programlama, İnternet çözümleri vb. dahil olmak üzere en son bilgi teknolojilerinin tüm cephaneliğini destekler. Bu kılavuz, AnyLogic enstrümantal sistemini kullanarak model oluşturmaya yönelik yöntem ve teknikleri açıklar.

AnyLogic paketi, simülasyon modellerinin geliştirilmesi ve araştırılması için tasarlanmış yeni nesil yerli profesyonel bir araçtır. Ürün geliştiricisi - XJ Technologies, St. Petersburg; e-posta adresi: www.xjtek.ru .

AnyLogic, bilgi teknolojisi, paralel etkileşimli süreçler teorisi ve hibrit sistemler teorisi alanındaki yeni fikirler temelinde geliştirildi. Bu fikirler sayesinde, karmaşık simülasyon modellerinin yapımı son derece basitleştirilmiştir, çeşitli modelleme stillerini incelerken tek bir araç kullanmak mümkündür.

AnyLogic yazılım aracı, nesne yönelimli bir konsepte dayanmaktadır. Diğer bir temel kavram, bir modeli bir dizi etkileşimli, paralel faaliyetler olarak temsil etmektir. AnyLogic'teki aktif bir nesne, çevre ile etkileşime giren kendi işleyişine sahip bir nesnedir. Diğer aktif nesnelerin herhangi bir sayıda örneğini içerebilir.

Grafik modelleme ortamı, modelin tasarımını, geliştirilmesini, belgelenmesini, bilgisayar deneylerinin yürütülmesini ve bazı kriterlere göre parametrelerin optimizasyonunu destekler.

Bir model geliştirirken görsel grafik öğelerini kullanabilirsiniz: durum diyagramları (durum çizelgeleri), sinyaller, olaylar (zamanlayıcılar), bağlantı noktaları vb.; senkron ve asenkron olay planlama; varlık kitaplıkları

nesneler.

AnyLogic'te model geliştirmek için kullanıcı dostu bir arayüz ve çok sayıda destek aracı, bu modelleme ortamında yalnızca kullanımı değil, aynı zamanda bilgisayar simülasyon modellerinin oluşturulmasını yeni başlayanlar için bile erişilebilir kılar.

AnyLogic'te bir model geliştirirken, simülasyon modellemenin çeşitli klasik alanlarından kavramları ve araçları kullanabilirsiniz: dinamik sistemler, ayrık olay modelleme, sistem dinamikleri, ajan tabanlı modelleme. Ayrıca AnyLogic, çeşitli nitelikteki karmaşık süreçlerin etkileşiminin daha eksiksiz bir resmini elde etmek için çeşitli yaklaşımları entegre etmenize olanak tanır.

Bu kılavuz üç simülasyon modelini açıklar: ayrık olay, sistem dinamiği ve etmen tabanlı. Her model için problemin ayrıntılı bir ifadesi verilir, modelin yapısı analiz edilir, modelin AnyLogic ortamında inşa süreci tanımlanır ve davranışı incelenir.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır.

• Tanıtım
• 1. Simülasyon ortamında sistem modellemenin teorik temelleriAnyLogic
• 2. Bilgi işlem sistemi modelinin bilgisayar simülasyon ortamında uygulanmasıAnyLogic
• Çözüm

Tanıtım

modelleme Bugün gerçek dünyadaki nesneleri, fenomenleri ve süreçleri incelemek için en yaygın ve güçlü araçtır. Gerçek nesneleri ve süreçleri doğrudan incelemenin zor veya pratik olarak imkansız olduğu durumlarda modelleme kesinlikle gereklidir ve karmaşık ve pahalı sistemleri geliştirme ve optimize etme maliyetini önemli ölçüde basitleştirir ve azaltır.

Modellemenin ayırt edici bir özelliği, geliştiricilerin ve araştırmacıların ilgisini çeken sistemin ana özelliklerinin seçilmesi ve değişen düzeltmeler ve kısıtlamalar dikkate alınarak bunların değerlendirilmesidir (nitel ve nicel). Modellemeyi herhangi bir sistemin geliştirilmesinde ve gerçek dünyadaki süreçlerin ve fenomenlerin incelenmesinde ana ve gerekli aşama yapan bu durumdur.

Herhangi bir model, şu veya bu matematiksel aygıt veya yöntem kullanılarak resmileştirilebilir ve incelenebilir. Bilgisayarların gelişiyle, matematiksel modeller neredeyse tüm modelleme problemlerinde kullanılmaya başlandı, ancak bir alternatif ortaya çıktı - sistemin ilk verilen özelliklerine dayanarak, davranışını zaman içinde simüle etmeyi mümkün kılan simülasyon modellemesi ve gerekli özellikleri elde edin.

Simüle edilen sistem belirsiz veya olasılıklı bir yapıya sahipse, simülasyon modelleme, doğruluk açısından en iyi sonuçları verir, çünkü sistem davranışının tüm olası değişkenlerini matematiksel olarak hesaplamak veya ortalama değerlerin kullanılması son derece zaman alıcı veya imkansızdır. hesaplamalarda son derece yanlış sonuçlar verir. Kuyruk sistemleri, olasılıksal (stokastik) nitelikteki sistemlerin örneklerinden biridir, bu nedenle, simülasyon modellemesinin bu sistemlerin analizine uygulanması en iyi sonuçları verir ve aynı zamanda düşük zaman, para ve makine kaynakları harcaması sağlar. .

bilgisayar simülasyonu simülasyon animasyonu

1. AnyLogic simülasyon ortamında sistem modellemenin teorik temelleri

Modelleme, incelenen sistemin, gerçek sistemi tanımlayan ve model olarak adlandırılan daha basit bir nesne ile değiştirildiği bir problem çözme yöntemidir. Simülasyon, örneğin gerçek zamanlı olarak deneyin maliyetinin veya süresinin yüksek olması nedeniyle, gerçek bir sistem üzerinde deney yapmanın imkansız veya pratik olmadığı durumlarda kullanılır.

Simülasyon modeli, gerçek bir sistemin zaman içindeki yapısını ve davranışını tanımlayan bir bilgisayar programıdır. Simülasyon modeli, giriş verilerine bağlı olarak sistem işleyişinin çeşitli yönleri hakkında ayrıntılı istatistikler elde edilmesini sağlar. Simülasyon modelleme - bilgisayar modellerinin geliştirilmesi ve üzerlerinde deneylerin kurulması. Sonuç olarak, modellemenin amacı makul, amaca uygun yönetim kararları almaktır. Bilgisayar modellemesi, bir kişinin içinde hareket etmesi ve yönetmesi gereken sistemlerin karmaşıklığı nedeniyle, insan faaliyetinin tüm alanlarında sorumlu kararlar vermede artık zorunlu bir aşama haline geliyor. Simülasyon modellemenin ilkeleri ve yetenekleri bilgisi, model oluşturma ve uygulama yeteneği bir mühendis, yönetici, iş analisti için temel gereksinimlerdir.

Modern modelleme sistemleri, modeller oluşturmak ve modelleme çıktı sonuçlarını yorumlamak amacıyla gelişmiş grafik kabukları, multimedya araçları, gerçek zamanlı animasyon, nesne yönelimli programlama, İnternet çözümleri vb. dahil olmak üzere en son bilgi teknolojilerinin tüm cephaneliğini destekler. Bu kılavuz, AnyLogic enstrümantal sistemini kullanarak model oluşturmaya yönelik yöntem ve teknikleri açıklar.

AnyLogic paketi, simülasyon modellerinin geliştirilmesi ve araştırılması için tasarlanmış yeni nesil yerli profesyonel bir araçtır. Ürün geliştiricisi, XJ Technologies, St. Petersburg'dur.

AnyLogic, bilgi teknolojisi, paralel etkileşimli süreçler teorisi ve hibrit sistemler teorisi alanındaki yeni fikirler temelinde geliştirildi. Bu fikirler sayesinde, karmaşık simülasyon modellerinin yapımı son derece basitleştirilmiştir, çeşitli modelleme stillerini incelerken tek bir araç kullanmak mümkündür.

AnyLogic yazılım aracı, nesne yönelimli bir konsepte dayanmaktadır. Diğer bir temel kavram, bir modeli bir dizi etkileşimli, paralel faaliyetler olarak temsil etmektir. AnyLogic'teki aktif bir nesne, çevre ile etkileşime giren kendi işleyişine sahip bir nesnedir. Diğer aktif nesnelerin herhangi bir sayıda örneğini içerebilir. Grafik modelleme ortamı, modelin tasarımını, geliştirilmesini, belgelenmesini, bilgisayar deneylerinin yürütülmesini ve bazı kriterlere göre parametrelerin optimizasyonunu destekler.

Bir model geliştirirken görsel grafik öğelerini kullanabilirsiniz: durum diyagramları (durum çizelgeleri), sinyaller, olaylar (zamanlayıcılar), bağlantı noktaları vb.; senkron ve asenkron olay planlama; aktif nesnelerin kütüphaneleri.

AnyLogic'te model geliştirmek için kullanıcı dostu bir arayüz ve çok sayıda destek aracı, bu modelleme ortamında yalnızca kullanımı değil, aynı zamanda bilgisayar simülasyon modellerinin oluşturulmasını yeni başlayanlar için bile erişilebilir kılar. AnyLogic'te bir model geliştirirken, simülasyon modellemenin çeşitli klasik alanlarından kavramları ve araçları kullanabilirsiniz: dinamik sistemler, ayrık olay modelleme, sistem dinamikleri, ajan tabanlı modelleme. Ayrıca AnyLogic, çeşitli nitelikteki karmaşık süreçlerin etkileşiminin daha eksiksiz bir resmini elde etmek için çeşitli yaklaşımları entegre etmenize olanak tanır. Bu kılavuz üç simülasyon modelini açıklar: ayrık olay, sistem dinamiği ve etmen tabanlı. Her model için problemin ayrıntılı bir ifadesi verilir, modelin yapısı analiz edilir, modelin AnyLogic ortamında inşa süreci tanımlanır ve davranışı incelenir.

1.1 Sistem simülasyonu için AnyLogic araçları

Modellemenin iki aşaması. AnyLogic, yürütülebilir simülasyon modelleri geliştirmek ve ardından bunları analiz için çalıştırmak için kullanılır. Model geliştirme, işi basitleştiren çok sayıda destek aracı kullanılarak AnyLogic grafik düzenleyicide gerçekleştirilir. Oluşturulan model daha sonra yerleşik AnyLogic derleyicisi tarafından derlenir ve yürütme için başlatılır. Modelin yürütülmesi sırasında kullanıcı, modelin davranışını gözlemleyebilir, modelin parametrelerini değiştirebilir, simülasyon sonuçlarını çeşitli şekillerde görüntüleyebilir ve model ile çeşitli bilgisayar deneyleri yapabilir. AnyLogic, özel hesaplamalar uygulamak ve nesnelerin davranışının mantığını tanımlamak için güçlü modern Java dilini kullanmanıza izin verir. Aktif nesneler, sınıflar ve aktif nesnelerin örnekleri. AnyLogic modelinin ana yapı taşları, gerçek dünyadaki herhangi bir nesneyi modellemenize izin veren aktif nesnelerdir. Programlamada bir sınıf, karmaşık bir sistemi yapılandırmanıza izin veren güçlü bir araçtır. Bir sınıf, bir sınıfın bireysel örneklerinin oluşturulduğuna göre bir kalıp tanımlar. Bu örnekler, diğer aktif nesnelerin nesneleri olarak tanımlanabilir. Aktif nesne, aktif nesne sınıfının bir örneğidir. AnyLogic modeli oluşturmak için aktif nesne sınıfları oluşturmanız (veya AnyLogic kitaplık nesnelerini kullanmanız) ve bunların ilişkilerini tanımlamanız gerekir. AnyLogic, grafik olarak oluşturulan aktif nesne sınıflarını Java sınıflarına dönüştürür, böylece nesne yönelimli modellemenin tüm avantajlarından yararlanabilirsiniz.

Etkin nesneler, iç içe geçmiş nesneler içerebilir ve iç içe geçme düzeyi sınırlı değildir. Bu, modelin herhangi bir sayıda ayrıntı düzeyine ayrıştırılmasına olanak tanır.

Aktif nesnelerin iyi tanımlanmış etkileşim arayüzleri vardır. Çevreleriyle yalnızca arayüz öğeleri aracılığıyla etkileşime girerler. Bu, karmaşık bir yapıya sahip sistemlerin oluşturulmasını kolaylaştırır ve ayrıca aktif nesneleri yeniden kullanılabilir hale getirir. Aktif bir nesne sınıfı oluşturduktan sonra, bu sınıfın örnekleri olan herhangi bir sayıda nesne oluşturabilirsiniz. Her aktif nesnenin bir yapısı (içerdiği bir dizi aktif nesne ve bunların bağlantıları) ve ayrıca bir dizi değişken, parametre, durum çizelgesi vb. tarafından belirlenen bir davranışı vardır. Çalışan modeldeki aktif nesnenin her bir örneğinin kendi davranışı vardır, kendi parametre değerlerine sahip olabilir, diğer nesnelerden bağımsız olarak çalışır, onlarla ve dış ortamla etkileşime girer. Modelin görsel gelişimi. Bir model oluştururken, görsel geliştirme araçları kullanılır (durumların ve durum şeması geçişlerinin tanıtılması, değişken simgelerin tanıtılması vb.), parametrelerin sayısal değerlerinin ayarlanması, değişken ilişkilerin analitik kayıtları ve olay oluşum koşullarının analitik kayıtları. AnyLogic'teki ana programlama teknolojisi görsel programlamadır - grafik nesneler ve simgeler kullanarak aktif nesnelerin yapısı ve davranışına ilişkin hiyerarşiler oluşturur.

AnyLogic, en güçlü ve aynı zamanda en basit modern nesne yönelimli dillerden biri olan Java dili için bir eklentidir. Bir grafik düzenleyici kullanarak bir model geliştirirken kullanıcı tarafından tanımlanan tüm nesneler Java dili yapılarında derlenir ve ardından modeli tanımlayan birleştirilmiş Java programının tamamı yürütülebilir kodda derlenir. Programlama minimumda tutulsa da, modelleyicinin dili biraz anlaması (örneğin, sözdizimsel olarak doğru yapıları bilmesi) gereklidir.

1.2 Nesnelerin davranışını açıklamak için araçlar

Nesnelerin davranışını tanımlamanın ana araçları değişkenler, olaylar ve durum diyagramlarıdır. Değişkenler, bir nesnenin değişen özelliklerini yansıtır. Olaylar belirli bir zaman aralığında gerçekleşebilir ve belirli bir eylemi gerçekleştirebilir. Durum diyagramları (veya durum şemaları), olayların veya koşulların etkisi altında bir nesnenin davranışını zaman içinde görsel olarak temsil etmenize izin verir, bunlar durumların ve bunlar arasındaki geçişlerin grafiksel bir temsilinden oluşur (yani, aslında bu bir durum makinesidir) . Model nesnelerinin herhangi bir karmaşık davranışsal mantığı, durum çizelgeleri, diferansiyel ve cebirsel denklemler, değişkenler, zamanlayıcılar ve Java kodunun bir kombinasyonu kullanılarak ifade edilebilir. Cebirsel ve diferansiyel denklemler analitik olarak yazılır. AnyLogic modelinde herhangi bir sayıda paralel işlemin yorumu kullanıcıdan gizlenir.

1.3 Model davranışını canlandırma

AnyLogic, simüle edilmiş sistemin işleyişini, karmaşık bir sistemin davranışını "görmenizi" sağlayan canlı bir dinamik animasyon biçiminde sunmak için uygun araçlara sahiptir. Simüle edilmiş sistemin çalışma sürecinin görselleştirilmesi, mantığı ayarlarken hataları belirlemek için modelin yeterliliğini kontrol etmenize olanak tanır. Animasyon araçları, kullanıcının simüle edilen nesnelerin denklemlerini ve mantığını kullanarak kullanıcı tarafından tanımlanan yasalara göre modelin dinamik parametreleri tarafından kontrol edilen sanal bir dünya (bir dizi grafik görüntü, animasyonlu bir anımsatıcı diyagram) oluşturmasını sağlar. Animasyona eklenen grafik öğeler dinamik olarak adlandırılır, çünkü tüm parametreleri görünürlük, renk vb. - Model yürütüldüğünde zamanla değişen modelin değişkenlerine ve parametrelerine bağlı hale getirilebilir.

1.4 Kullanıcı arayüzü

AnyLogic'i başlattıktan sonra, çalışmaya devam etmek için yeni bir proje oluşturmanız veya mevcut bir projeyi açmanız gereken bir çalışma penceresi açılır.

Proje penceresi, paketler, sınıflar vb. gibi proje öğeleri arasında kolay gezinme sağlar. Proje hiyerarşik olarak düzenlendiğinden, bir ağaç olarak görüntülenir: projenin kendisi, çalışan proje ağacının en üst seviyesini oluşturur, bir sonraki seviyeyi paketler, bir sonraki aktif nesne ve mesaj sınıfları vb. Çalışan projeyi kolayca yöneterek nesne ağacının herhangi bir öğesini kopyalayabilir, taşıyabilir ve silebilirsiniz.

Şekil 1 - Proje penceresi.

AnyLogic düzenleyicide, seçilen her model öğesinin, bu öğenin özelliklerinin (parametrelerinin) belirtildiği kendi özellikler penceresi vardır. Editör penceresinde bir eleman seçildiğinde, aşağıda bu seçilen elemanın parametrelerini gösteren bir özellikler penceresi belirir. Özellikler penceresi birkaç sekme içerir. Her sekme, model öğelerinin özelliklerini görüntüleyebileceğiniz ve değiştirebileceğiniz giriş alanları, onay kutuları, radyo düğmeleri, düğmeler vb. gibi kontroller içerir. Sekmelerin sayısı ve görünümleri, seçilen öğenin türüne bağlıdır.

Şekil 2 - Özellikler penceresi.

pencerepaletler yapı şemasına eklenebilecek öğeleri (grafik nesneleri) içerir. Öğeler, farklı sekmelerde görüntülenen gruplara ayrılır. Bir grafiğe palet nesnesi eklemek için, önce paletteki bir öğeye tıklayın ve ardından grafiğe tıklayın.

Aktif bir nesne değişkenler içerebilir. Değişkenler dahili veya arayüz değişkenleri olabilir. Aktif bir nesne, zamanla değişen değerleri modelleyen değişkenlere sahip olabilir. Değişkenler, aktif nesnenin arayüzüne yerleştirilebilir ve diğer aktif nesnelerin değişkenleriyle ilişkilendirilebilir. Ardından, bir değişkenin değeri değiştiğinde, başka bir nesnenin ilişkili bağımlı değişkeninin değeri hemen değişecektir. Bu mekanizma, nesnelerin sürekli ve/veya ayrık etkileşimini sağlar.

Model menüsünü ve araç çubuğunu kullanarak modeli çalıştırabilir ve hata ayıklayabilirsiniz:

Şekil 3 - Araç Çubuğu.

1.5 Model oluşturmanın temel unsurları

Bu kurs çalışmasını tamamlamak için Enterprise Library kitaplıklarının aşağıdaki gibi öğelerine ihtiyacımız olacak:

kaynak. İstekler oluşturur. Tipik olarak bir bilet akışının başlangıç ​​noktası olarak kullanılır. Biletler, bilet tabanlı Varlık sınıfı veya bu temel sınıftan miras alan herhangi bir kullanıcı sınıfı olabilir. Bir yapıcı sağlayarak bir nesneyi başka tür varlıklar oluşturmak için yapılandırabilirsiniz. istenilen sınıf Yeni varlık parametresinde, yeni bir varlık nesneden ayrılmadan önce gerçekleştirilecek eylemi ayarlamanın ve belirli bir animasyon şeklini varlıkla ilişkilendirmenin yanı sıra;

seçim çıktısı. Nesne, belirli bir koşulun (belirleyici veya olasılıksal) yerine getirilmesine bağlı olarak, gelen istekleri iki çıkış bağlantı noktasından birine yönlendirir. Durum hem uygulamaya hem de bazı dış etkenlere bağlı olabilir. Gelen istek nesneyi aynı anda terk eder;

gecikme. Belirli bir süre için istekleri geciktirir. Gecikme süresi dinamik olarak hesaplanır, rastgele olabilir, mevcut sıraya veya diğer bazı koşullara bağlı olarak. Bu süre özellikle bu nesnenin animasyon figürü olarak verilen şeklin uzunluğunun uygulamanın "hızına" bölünmesiyle hesaplanabilir. Aynı anda birkaç istek ertelenebilir (kapasite nesnesinin belirtilen kapasitesinden fazla olamaz);

Lavabo. Gelen uygulamaları yok eder. Tipik olarak bir bilet akışının bitiş noktası olarak kullanılır. İsteklerin modelden çıkarılıp yok edilebilmesi için işlem diyagramının son bloğunun çıkış portunu Sink veya Exit nesnesinin portuna bağlamanız gerekir.;

ağEnter. Taşıma ağlarının modellenmesinde kullanılır. Ağdaki bir talebi kaydeder ve belirtilen ağ düğümüne yerleştirir. Ağa eklendikten sonra, bir varlık ağ çevresinde hareket edebilir ve ağ kaynaklarını kullanabilir. Bir varlık aynı anda birden fazla ağda olamaz, bu nedenle başka bir ağa eklenmeden önce NetworkExit nesnesi kullanılarak mevcut ağdan kaldırılmalıdır. Ayrıca, isteğin ağ üzerinden hareket hızını (daha sonra değiştirilebilir) ayarlayabilirsiniz. Ağa ekleme işlemi sıfır zaman alır. Ağa ekledikten hemen sonra, uygulama animasyonda görüntülenecektir (başlangıç ​​düğümü içinde rastgele bir yerde);

NetworkMoveTo. Taşıma ağlarının modellenmesinde kullanılır. Varlığı yeni bir ağ konumuna taşır. Bilete herhangi bir kaynak eklenirse, bunlar biletle birlikte hareket eder. Bu durumda kaynakların hızı ne olursa olsun böyle bir grup istekten ve kaynaklarından istek hızında hareket edecektir. Bir varlığın bu varlıkta harcadığı süre, varlığın mevcut konumundan hedef düğüme kadar olan olası en kısa yolun uzunluğunun varlığın hızına bölünmesine eşit olacaktır (bu hızı entity.setNetworkSpeed() yöntemini kullanarak dinamik olarak değiştirebileceğinizi unutmayın). ). Uygulama, seçilen rota boyunca hareket eden ağın animasyonunda görüntülenecektir.

ağ çıkışı. Taşıma ağlarının modellenmesinde kullanılır. Ağdan bir bileti kaldırır. Aynı zamanda, uygulama artık ağın animasyonunda görüntülenmez. Modelden bir varlık silerken (örneğin, Sink nesnesini kullanarak), önceden ağdan kaldırılmalıdır (silme sırasında içindeyse);

ağ. Taşıma ağlarının modellenmesinde kullanılır. Ağ topolojisini belirtir ve ağ kaynaklarını yönetir. Bir modelde birden çok ağ olabilir ve her ağ bir Ağ nesnesi tarafından tanımlanır. Ağın topolojisi bir grup şekille tanımlanır: dikdörtgenler ağ düğümlerini tanımlarken çizgiler ve kesikli çizgiler bölümleri tanımlar.

Sıra. Akış şemasındaki veya genel amaçlı bir bilet dükkânındaki verileri izleyen nesneler tarafından alınmayı bekleyen bir bilet kuyruğunu modeller.

2. AnyLogic bilgisayar simülasyon ortamında bilgi işlem sistemi modelinin uygulanması

Bilgi işleme sistemi, bir multipleks kanalı ve üç mini bilgisayar içerir. Sensörlerden gelen sinyaller, 10±5 μs'lik zaman aralıklarında kanal girişine ulaşır. Kanalda tamponlanır ve 10 ± 3 µs için ön işleme tabi tutulur. Ardından, en kısa giriş kuyruğunun olduğu mini bilgisayara işlemeye giderler. Tüm mini bilgisayarlarda bulunan giriş depolarının kapasiteleri, 10 sinyalin değerlerini depolayacak şekilde tasarlanmıştır. Herhangi bir mini bilgisayardaki sinyal işleme süresi 33 μs'dir.

Sensörlerden gelen 500 sinyali işleme sürecini simüle edin. Kanaldaki ve mini bilgisayardaki ortalama sinyal gecikme sürelerini ve giriş akümülatörlerinin taşma olasılığını belirleyin. Toplam sinyal kuyruğu 25 birim değerine ulaştığında, bilgisayarda sinyal işlemenin 25 μs'ye kadar hızlanmasını sağlamak.

İlk olarak, bilgi işleme sisteminin görsel bir modelini oluşturalım. Bunu yapmak için dikdörtgen (dikdörtgen) ve çoklu çizgi (çoklu çizgi) öğelerini kullanacağımız sunum sekmesini kullanacağız. Sonuç olarak şunları elde ederiz:

Şekil 4 - Bilgi işleme sisteminin görünümü.

İlk dikdörtgen, kanala sinyal sağlamaktan sorumludur. İkinci dikdörtgen, kanaldaki sinyallerin ara belleğe alınmasından sorumludur. Sonraki üç dikdörtgen, sinyalleri işleyen bilgisayarlardır. Ve son dikdörtgen, sistemden sinyal çıkışına hizmet eder.

İşleme sisteminin yapısını oluşturduktan sonra, elemanları bir grup halinde birleştirilmelidir. Bunu yapmak için gruba dahil olan tüm şekilleri seçin ve farenin sağ tuşuna basın ve gruplamayı seçin.

Şekil 5 - İşleme sisteminin gruplandırma elemanları.

Şimdi, buna göre, iş algoritmasının uygulanmasına ve görselleştirilmesine geçelim.

Sinyali görselleştirmek için, "Resimler" kitaplığındaki yerleşik "mesaj" görüntüsünü kullanacağız.

Şekil 6 - Sinyalin görüntüsü.

Yeni istekler oluşturmak için "source" öğesini kullanacağız.

Şekil 7 - Sinyal üretiminin uygulanması.

Şimdi üretim parametrelerini ayarlamanız gerekiyor. Bu problemin koşulu, sensörlerden gelen sinyallerin 10 ± 5 μs'lik zaman aralıklarında kanal girişine ulaştığını ve göreve göre 500 sinyalin işlenmesini simüle etmek gerektiğini belirtir. Bunu yapmak için nesnelerin ana özelliklerini ayarlayın:

Şekil 8 - Sinyal oluşturma özelliklerinin ayarlanması.

Şimdi, boru hattının yapımını daha da uygulamak için, ana özelliklerde görselleştirmenin gerçekleştirileceği grubu belirttiğiniz ağ öğesini eklemeniz gerekir.

Şekil 9 - Ağ elemanının özelliklerini ayarlama.

Ardından, animasyon şekillerinin ilk dikdörtgenin alanında görünmesi ve bu ağa ait olması gerekir. Bunu yapmak için ana kütüphanede bulunan networkEnter öğesini sourse öğesine ekleyeceğiz.

Şekil 10 - Sinyal ağı üretimi ve girişi.

Şimdi bu sinyalleri üretim bloğundan arabelleğe alma bloğuna geçmeye zorlamak gerekiyor. Bunu yapmak için, sinyallerin hareket etmesi gereken konumu belirtmek için networkMoveTo öğesini kullanacağız. Bu problem durumunda ayarlanan algoritmaya göre hareketin gerçekleşmesi için networkMoveTo elemanının ana özelliklerinde karşılık gelen son şeklin adının ayarlanması gerekmektedir.

Şekil 11 - Detayların varış noktasının belirtilmesi

Ardından, istekler kanal arabelleğinde belirli bir süre beklemelidir, bunun için "sıra" ve "gecikme" öğelerini kullanırız.

Şekil 12 - Tamponun uygulanması.

Duruma göre, kanaldaki sinyaller arabelleğe alınır ve 10 ± 3 µs için ön işleme tabi tutulur, bunun için gecikme elemanının parametrelerini ayarlarız:

Şekil 13 - Kanal tampon parametreleri.

Ardından, bilgisayar sürücülerindeki en küçük kuyruğu belirlemeniz gerekiyor, bunun için iki "selectOutput" öğesi kullanacağız.

Şekil 14 - 3 bilgisayarda kanal dallanması.

Şekil 15 - İlk selectOutput öğesinin parametreleri.

Şekil 16 - İkinci selectOutput öğesinin parametreleri.

Duruma göre sinyal bilgisayara gider. Yönü ayarlamak için üç networkMoveTo elemanı kullanıyoruz.

Şekil 17 - Bilgisayarda sinyallerin hareketini sağlama.

Duruma göre tüm mini bilgisayarlarda giriş depolarının kapasiteleri 10 sinyalin değerlerini saklayacak şekilde tasarlanmıştır. Herhangi bir mini bilgisayardaki sinyal işleme süresi 33 μs'dir. Yine iki öğeden oluşan bir blok kullanacağız: sıra ve gecikme.

Şekil 18 - Çeşitli bilgisayarlarda sinyal işlemenin uygulanması.

Koşullara göre, toplam sinyal kuyruğu 25 birim değerine ulaştığında bilgisayardaki sinyal işlemenin 25 μs'ye kadar hızlandırılması gerektiğinden, t değişken parametresini gecikme değeri olarak alacağız, bu da nedeniyle değişecektir. fonksiyon f.

Şekil 19 - Sinyal işleme parametreleri.

Şekil 20 - İşlem süresini ve gövdesini değiştirme işlevi.

Ardından, sistemden çıkmak için sinyalleri taşımak için başka bir networkMoveTo öğesi, ağdan bir öğenin çıkarılmasını uygulamak için bir networkExit öğesi ve istekleri (sinyalleri) yok etmek için bir havuz öğesi ekleyelim.

Şimdi, modelin, sinyallerin üretildiği ve bilgisayar tarafından sonraki işlemlerle alındığı bölümünün uygulanmasının sonucunu görelim.

Şekil 21 - Eşlik eden işleme ile birlikte sinyallerin gelişinin uygulanması ve görselleştirilmesi.

Sistemin mevcut durumunun netliği ve analizi için sunuma bilgisayar depolama ve kanal arabelleğinin değerlerini yansıtan birkaç parametre ekleyeceğiz.

Şekil 22 - Tampon ve depolama değerlerinin yansıması.

"channel_buffer" parametresinin değerleri "queue" öğesinde tanımlanır:

Şekil 23 - Geçerli zamanda arabellekteki istek sayısının belirlenmesi.

Sürücü parametrelerinin değerleri sırasıyla kuyruk1, kuyruk2 ve kuyruk3 öğelerinde tanımlanır:

Şekil 24 - O an akümülatördeki istek sayısının belirlenmesi.

Görevin durumuna göre, işleme sisteminin uygulanmasına ek olarak, kanal ve mini bilgisayardaki ortalama sinyal gecikme sürelerinin ve giriş akümülatörlerinin taşma olasılığının belirlenmesi gerekir. Bu miktarları hesaplamak için aşağıdaki parametreleri tanıtıyoruz:

Şekil 25 - Değer hesaplama parametreleri.

Bu parametrelerin her biri, sırasıyla belirli bir bilgisayar için değerleri gösterecektir. Problemin durumunda belirtilen değerlere ek olarak her bir bilgisayar için ortalama sinyal işleme süresini hesaplıyoruz (ilgi amaçlı). Hesaplama sürecini basitleştirmek için birkaç yardımcı değişken daha tanıtıyoruz:

Şekil 26 - Yardımcı değişkenler.

Bu nedenle, değerleri bulmak için, sıra1, sıra2 ve sıra3 öğeleri için sırasıyla aşağıdaki eylemleri ayarlamanız gerekir:

Şekil 26 - Değerleri bulma.

Netlik için, bulunan parametrelerin değerlerini içeren birkaç grafik sunuyoruz:

Şekil 27 - Sürücülerdeki ortalama gecikme süresinin grafiği.

Şekil 28 - Ortalama sinyal işleme süresinin grafiği.

Oluşturulan modelin parametreleri dikkate alındığında, depoların taşması hariç tutulduğundan ve bu olasılıklar sıfıra eşit olduğundan, bilgisayar depolarının taşma olasılığının bir grafiğini vermeyeceğiz.

Yukarıdaki tüm eylemlerin bir sonucu olarak, kanal arabelleğindeki ve akümülatörlerdeki istek sayısını, ortalama sinyal işleme süresini, akümülatörlerdeki ortalama gecikme süresini ve taşma olasılığını yansıtan parametrelere sahip eksiksiz bir bilgi işleme modelimiz var. bilgisayarların her biri.

Şekil 29 - Bilgi işleme modelinin son görünümü.

Çözüm

Bu ders projesinde, bir bilgi işleme sistemi modeli geliştirmek için bir ağ modelleme yaklaşımı kullanılmıştır.

Ağ modelleme, belirsizlik koşulları altında bir planlama ve yönetim yöntemi olarak kullanılan mantıksal bir modeldir. Ağ modelleme, çözüm geliştirmenin tüm aşamalarında çok etkilidir: en iyi seçeneği bulma ve çözümlerin uygulanmasını izleme sürecinde.

Bu projenin görselleştirmesi, yolların kanal olduğu, sinyal üretim ve işleme noktalarının başlangıç ​​ve bitiş noktaları olduğu ulaşım ağı tipine göre yapılmıştır.

AnyLogic sisteminin esnekliği ve güçlü cephaneliği sayesinde, karmaşık sistemleri simüle etmek ve simüle edilen sistem hakkında ilgili bilgileri toplamak mümkündür, bu da sistemin gerçekte davranışını yaklaşık olarak belirlemenize olanak tanır. Ancak model tasarlamanın tek dezavantajı, modelleme sırasında modellenen sistem üzerindeki hem dış hem de dahili tüm etkileri hesaba katmanın imkansız olmasıdır. Bu çalışmanın uygulanması sırasında sistemdeki arıza olasılığı dikkate alınmamıştır. Ayrıca, sinyallerin seviyesi dikkate alınmamıştır. Ancak buna rağmen, gerçek modelle neredeyse bağıntılı olan bir olaylar izdihamı modeline sahibiz.

Modelleme sonucunda, modellenen sistem hakkında gerekli bilgileri toplamak da mümkündür, bu da tasarlanan modelin rasyonelliğini veya irrasyonelliğini tahmin etmeyi veya sistem tasarımındaki hataları tespit etmeyi mümkün kılar.

bibliyografya

1. K.N. Mezentsev - AnyLogic ortamında sistem modelleme.

2. M.V. Kiseleva - AnyLogic ortamında sistemlerin simülasyon modellemesi.

3. Karpov Yu. - Sistemlerin simülasyon modellemesi. AnyLogic ile modellemeye giriş.

Allbest.ru'da barındırılıyor

Benzer Belgeler

kavramsal model mağazada müşteri hizmetleri süreci. GPSS simülasyon sisteminin açıklaması. AnyLogic ortamında özel bir simülasyon dilinde bir simülasyon programının geliştirilmesi. Hesaplamalı deneylerin sonuçları.

dönem ödevi, eklendi 07/12/2012


Kütüphanenin bilgisayar odasının ana hedefi olarak kullanıcı hizmeti için en uygun zaman. AnyLogic simülasyon aracını kullanarak abonelik departmanının faaliyet modelinin oluşturulması. Süreçlerin tanımı ve bir senaryonun oluşturulması.

dönem ödevi, 19/06/2015 eklendi


Simülasyon modellerini görselleştirmek için bir web uygulaması oluşturmaya yönelik bilgisayar simülasyon araçlarına genel bakış. Simülasyon sistemi AnyLogic, Arena, SimuLab. Sunucu, istemci kısmı. Banka departmanı ve atölye bölümünün çalışmalarının modeli.

tez, 05/05/2015 eklendi


Yeni nesil bir bilgisayar simülasyon aracı olarak AnyLogic. Salgın bir hastalığın yayılması için model geliştirme ve simülasyon modellerini uygulama süreci. Geri besleme sistemlerinin geliştirilmesi (akış ve akümülatör şemaları).

deneme, 21.07.2014 eklendi


AnyLogic, Arena, SimuLab, Simbigraph ve Forio simülasyon sistemlerinin oluşturulması. Sunucu ve istemci kısmı. Banka departmanının, atölye bölümünün, otobüsün güzergah boyunca hareketinin çalışması için bir modelin geliştirilmesi ve sosyal ağ. Web uygulamasının açıklaması.

tez, 05/05/2015 eklendi


"AnyLogic" programı kullanılarak biyolojik sistemlerin modellenmesinin özellikleri. Çeşitli faktörlerin av ve avcı popülasyonları üzerindeki etkisi. Simülasyon modellemenin prensipleri ve bilgisayar yardımıyla genel algoritması. Simülasyon sonuçlarının analizi.

dönem ödevi, eklendi 01/30/2016


Üç simülasyon modelleme yöntemini (sistem dinamikleri, ayrık olay ve aracı tabanlı modelleme) destekleyen AnyLogic yazılımının açıklaması. Bilet gişeleri ve turnikeler aracılığıyla yolcuların monoraylara aktarılması süreci için bir model geliştirilmesi.

test, 21.05.2015 eklendi


Sistemin teknolojik şeması. Süreç kontrol sistemi tarafından mesaj işlemenin yapısal-fonksiyonel modeli. Genel mesaj akışı. GPSS ortamında ve C# ortamında modelleme, sonuçları. Simülasyon algoritması.

dönem ödevi, eklendi 12/14/2012


Kavramsal ve fiziksel modellemenin özü. Tek simülasyon aracı olarak AnyLogic grafik ortamının açıklaması. Reklamın müşteriler üzerindeki etkisini görsel olarak analiz etmenizi sağlayan bir model oluşturmanın ana aşamaları.

dönem ödevi, 30.05.2014 eklendi


Simülasyon dillerinin sistemleştirilmesinin temelleri, sistem modelleme ve programlama dilleri. Algoritmik dillerin kullanımının özellikleri, gelişimlerine yaklaşımlar. Simülasyon dillerinin özelliklerinin ve verimliliğinin analizi.

AnyLogic, 60 ülkede 15.000'den fazla kullanıcısı olan bir simülasyon aracıdır. Yazılım ürünü, iş süreçlerini veya aşağıdakiler gibi herhangi bir karmaşık sistemi tasarlamak ve optimize etmek için tasarlanmıştır. üretim tesisi, havaalanı, hastane, vb. Araç, tüm iş modelleme yöntemlerini destekler - sistem dinamikleri, ayrık olay (süreç) ve aracı tabanlı modelleme. Ürünün geliştirilmesindeki ana vurgu, model oluşturma konusunda deneyimsiz kullanıcılar için esnekliği ve kullanım kolaylığıdır. Kullanıcılar arasında büyük uluslararası şirketler, devlet kurumları, uluslararası ittifaklar bulunmaktadır: NATO, NASA, Boeing, IBM, General Motors, HSBS, PWC, Accenture, Jonson&Jonson.

2014: AnyLogic 7

1990-1998

1990'ların başında, paralel süreçlerin etkileşiminin matematiksel olarak yorumlanabilir bir tanımını oluşturmaya bilgisayar biliminde büyük bir ilgi vardı. Paralel ve dağıtılmış programların doğruluğunun analizine yaklaşımları ne etkiledi. St. Petersburg Politeknik Üniversitesi'nden bir grup bilim insanı, sistemin doğruluğunu analiz etmek için bir yazılım geliştirdi; yeni araca KAPAKLAR (Paralel Doğrulama ve Simülasyon) adı verildi. Analiz edilen süreçler sistemi, yapısı ve çevre ile - diğer süreçler ve çevre ile etkileşime girebilecek bireysel paralel bileşenlerin davranışı tanımlanarak grafiksel olarak belirtildi. Araç şurada kullanıldı Araştırma projeleri Hewlett-Packard Şirketi.

1998'de bu araştırmanın başarısı, laboratuvara yeni simülasyon yazılımı oluşturma misyonuyla ticari bir şirket kurma konusunda ilham verdi. Geliştirmeye vurgu yapıldı uygulanan yöntemler: stokastik sistemlerin modellenmesi, modelin optimizasyonu ve görselleştirilmesi. 2000 yılında piyasaya sürülen yeni yazılım, bilgi teknolojisindeki en son gelişmelere dayanıyordu: nesne yönelimli yaklaşım, UML standardının unsurları, Java programlama dili, modern GUI, vb.

Ürün, bilinen üç simülasyon yöntemini desteklediği için AnyLogic olarak adlandırıldı:

• sistem dinamikleri;
• ayrık olay modelleme|ayrık olay (süreç) modellemesi;
• ajan modelleme

Aynı model içinde bu yaklaşımların herhangi bir kombinasyonunun yanı sıra. İlk sürüme endeks 4 - Anylogic 4.0 atandı, çünkü numaralandırma önceki geliştirmenin sürüm geçmişini sürdürdü - KAPAKLAR 3.0.

2003 yılında iş modellemeye odaklanan AnyLogic 5'in piyasaya sürülmesiyle ileriye doğru büyük bir adım atıldı. AnyLogic'in yardımıyla aşağıdaki alanlarda modeller geliştirmek mümkün hale geldi:

AnyLogic ve Java

AnyLogic bir grafik modelleme dili içerir ve ayrıca kullanıcının oluşturulan modelleri Java dilini kullanarak genişletmesine olanak tanır. Java derleyicisinin AnyLogic'e entegrasyonu, model oluşturmanın yanı sıra herhangi bir tarayıcı tarafından açılabilen Java uygulamalarının oluşturulması için daha fazla fırsat sağlar. Bu uygulamalar, AnyLogic modellerini web sitelerine yerleştirmeyi kolaylaştırır. Java uygulamalarına ek olarak AnyLogic Professional, Java uygulamalarının oluşturulmasını destekler; bu durumda kullanıcı, AnyLogic'i yüklemeden modeli çalıştırabilir.

simülasyon yöntemleri

AnyLogic modelleri, ana simülasyon modelleme paradigmalarından herhangi birine dayanabilir: ayrık olay modelleme, sistem dinamikleri ve aracı tabanlı modelleme.

GPSS fikirlerinin herhangi bir gelişimini kastettiğimiz sistem dinamikleri ve ayrık olay (süreç) modellemesi geleneksel, köklü yaklaşımlardır, etmen tabanlı modelleme nispeten yenidir. Sistem dinamiği, esas olarak zaman içinde sürekli olan süreçlerle, ayrık olay ve etmen tabanlı modelleme - ayrık olanlarla çalışır.

Sistem dinamikleri ve ayrık olay modelleme, geçmişte tamamen farklı öğrenci gruplarına öğretilmiştir: yönetim, üretim mühendisleri ve kontrol sistemi tasarım mühendisleri. Sonuç olarak, birbirleriyle neredeyse hiç iletişim kurmayan, neredeyse örtüşmeyen üç farklı topluluk ortaya çıktı.

Ajan tabanlı modelleme, yakın zamana kadar kesinlikle akademik bir alandır. Bununla birlikte, iş dünyasının küresel optimizasyona yönelik artan talebi, önde gelen analistleri, çeşitli nitelikteki karmaşık süreçlerin etkileşiminin daha eksiksiz bir resmini elde etmek için etmen tabanlı modellemeye ve onun geleneksel yaklaşımlarla kombinasyonuna dikkat etmeye zorladı. Böylece farklı yaklaşımların entegre edilmesini sağlayan yazılım platformlarına olan talep doğmuştur.

Şimdi soyutlama düzeyi ölçeğinde simülasyon modelleme yaklaşımlarını ele alalım. Sistem dinamiği, tek tek nesneleri kümeleriyle değiştirerek en yüksek soyutlamayı üstlenir. Ayrık olay simülasyonu, düşük ve orta aralıkta çalışır. Etmen tabanlı modelleme ise hemen hemen her düzeyde ve her ölçekte uygulanabilir. Temsilciler, fiziksel alanda yayaları, arabaları veya robotları, orta düzeyde bir müşteriyi veya satış görevlisini veya üst düzeyde rakip şirketleri temsil edebilir.

AnyLogic'te modeller geliştirirken, örneğin aracı tabanlı bir modelde, çeşitli modelleme yöntemlerinden kavramları ve araçları kullanabilir, ortamın durumundaki veya sürekli bir modeldeki değişiklikleri temsil etmek için sistem dinamiği yöntemlerini kullanabilirsiniz. dinamik sistem ayrık olayları hesaba katar. Örneğin, simülasyon modelleme kullanan tedarik zinciri yönetimi, aracılar tarafından tedarik zinciri katılımcılarının tanımını gerektirir: üreticiler, satıcılar, tüketiciler, bir depo ağı. Aynı zamanda üretim, ürünün veya parçalarının uygulamalar, arabalar, trenler, istifleyiciler kaynak olduğu ayrık olay (süreç) modellemesi çerçevesinde tanımlanır. Teslimatların kendileri ayrı olaylarla temsil edilir, ancak mallara olan talep sürekli bir sistem dinamik diyagramı ile tanımlanabilir. Yaklaşımları karıştırma yeteneği, süreci mevcut matematiksel aygıta göre ayarlamanıza değil, gerçek hayatın süreçlerini tanımlamanıza izin verir.

simülasyon ortamı

eylem çizelgeleri(akış şeması) algoritmalar oluşturmak için kullanılır. Ayrık olay modellemede (çağrı yönlendirme) ve etmen tabanlı modellemede (aracı karar mantığı için) kullanılır.

Süreç akış çizelgeleri(süreç diyagramları) ayrık olay simülasyonunda süreçleri tanımlamak için kullanılan temel yapı.

Modelleme ortamı ayrıca şunları içerir: düşük seviyeli modelleme yapıları (değişkenler, denklemler, parametreler, olaylar vb.), temsil formları (çizgiler, kareler, ovaller, vb.), analiz öğeleri (veritabanları, histogramlar, grafikler), standart resimler ve deney biçimleri.

AnyLogic modelleme ortamı, modelin tasarımını, geliştirilmesini, belgelenmesini, çeşitli analiz türleri dahil olmak üzere modelle bilgisayar deneylerinin yürütülmesini destekler - duyarlılık analizinden bazı kriterlere göre model parametrelerinin optimizasyonuna kadar.

Kütüphaneler AnyLogic

AnyLogic, aşağıdaki standart kitaplıklardan oluşan bir set içerir:

• Kurumsal Kitaplıkİmalat, Tedarik Zinciri, Lojistik ve Sağlık Hizmetleri gibi alanlarda ayrık olay modellemeyi desteklemek için tasarlanmıştır. Kurumsal Kitaplığı kullanarak varlıklar (işlemler, müşteriler, ürünler, araçlar vb.), süreçler (sıralar, kuyruklar, gecikmeler) ve kaynaklar açısından gerçek dünya sistemlerini modelleyebilirsiniz. Süreçler bir blok diyagram şeklinde tanımlanır.
• Yaya Kütüphanesi"fiziksel" bir ortamda yaya akışlarını simüle etmek için yaratılmıştır. Bu, çok fazla yaya trafiği olan modeller oluşturmanıza olanak tanır (metro istasyonları, güvenlik kontrolleri, sokaklar vb.). Modeller, çeşitli alanlarda trafik yoğunluğu istatistiklerinin hesaplanmasını destekler. Bu, doluluk kısıtlamaları olan tesislerin makul bir şekilde çalışmasını, belirli alanlardaki boşta kalma sürelerini değerlendirmesini ve çok fazla eklemenin etkisi gibi iç geometriyle ilgili olası sorunları algılamasını sağlar. Büyük bir sayı engeller - ve diğer fenomenler. Yaya Kütüphanesi ile oluşturulan modellerde, yayalar sürekli hareket eder, farklı türdeki engellere (duvarlar, farklı türdeki alanlar) sıradan yayalar gibi tepki verir. Yayalar, karmaşık davranışlara sahip etkileşimli ajanlar olarak modellenir. Yaya akışlarını hızlı bir şekilde tanımlamak için Yaya Kitaplığı, üst düzey bir kutu diyagram arayüzü sağlar.
• Raylı Yard Kitaplığı herhangi bir karmaşıklık ve ölçekteki marşaling sahası operasyonlarının modellemesini, simülasyonunu ve görselleştirilmesini destekler. Marshalling yard modelleri, yükleme ve boşaltma, kaynak tahsisi, bakım, çeşitli iş süreçleri gibi nakliye faaliyetleriyle ilgili birleşik modelleme yöntemlerini (ayrık olay ve aracı tabanlı modelleme) kullanabilir.

notlar

Edebiyat

• Karpov, Yu.G. Sistemlerin simülasyon modellemesi. AnyLogic 5 ile modellemeye giriş. - St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2006. - 400 s. -

Linux

Ansiklopedik YouTube

1 / 1

BUY321 - AnyLogic'te sistemdeki zamanı ölçme

Altyazılar

Öykü

1990'ların başında, paralel süreçlerin etkileşiminin matematiksel olarak yorumlanabilir bir tanımını oluşturmaya bilgisayar biliminde büyük bir ilgi vardı. Paralel ve dağıtılmış programların doğruluğunun analizine yaklaşımları ne etkiledi. St. Petersburg Politeknik Üniversitesi'nden bir grup bilim insanı, sistemin doğruluğunu analiz etmek için bir yazılım geliştirdi; yeni araca KAPAKLAR (Paralel Doğrulama ve Simülasyon) adı verildi. Analiz edilen süreçler sistemi, yapısı ve çevre ile - diğer süreçler ve çevre ile etkileşime girebilecek bireysel paralel bileşenlerin davranışı tanımlanarak grafiksel olarak belirtildi. Araç, Hewlett-Packard tarafından araştırma projelerinde kullanıldı. Hewlett Packard).

1998'de bu araştırmanın başarısı, laboratuvara yeni simülasyon yazılımı oluşturma misyonuyla ticari bir şirket kurma konusunda ilham verdi. Geliştirmede vurgu uygulamalı yöntemlere yerleştirildi: stokastik sistemlerin modellenmesi, modelin optimizasyonu ve görselleştirilmesi. 2000 yılında piyasaya sürülen yeni yazılım, bilgi teknolojisindeki en son gelişmelere dayanıyordu: nesne yönelimli yaklaşım, UML standardının unsurları, Java programlama dili, modern GUI, vb.

Ürün, bilinen üç simülasyon yöntemini desteklediği için AnyLogic olarak adlandırıldı:

Aynı model içinde bu yaklaşımların herhangi bir kombinasyonunun yanı sıra. İlk sürüme endeks 4 - Anylogic 4.0 atandı, çünkü numaralandırma önceki geliştirmenin sürüm geçmişini sürdürdü - KAPAKLAR 3.0.

2003 yılında iş modellemeye odaklanan AnyLogic 5 piyasaya sürüldüğünde ileriye doğru büyük bir adım atıldı. AnyLogic'in yardımıyla aşağıdaki alanlarda modeller geliştirmek mümkün hale geldi:

Programın en son sürümü AnyLogic 7'dir. AnyLogic 7, popüler Eclipse geliştirme ortamında Java programlama dilinde yazılmıştır. AnyLogic, Windows işletim sisteminin yanı sıra Mac OS ve Linux altında çalışan platformlar arası bir yazılımdır.

AnyLogic ve Java

AnyLogic bir grafik modelleme dili içerir ve ayrıca kullanıcının oluşturulan modelleri Java dilini kullanarak genişletmesine olanak tanır. Java derleyicisinin AnyLogic'e entegrasyonu, herhangi bir tarayıcı tarafından açılabilen Java applet'lerinin oluşturulmasının yanı sıra modeller oluşturmak için daha fazla fırsat sağlar. Bu uygulamalar, AnyLogic modellerini web sitelerine yerleştirmeyi kolaylaştırır. Java uygulamalarına ek olarak AnyLogic Professional, Java uygulamalarının oluşturulmasını destekler; bu durumda kullanıcı, AnyLogic yüklemeden modeli çalıştırabilir.

simülasyon yöntemleri

AnyLogic modelleri, ana simülasyon modelleme paradigmalarından herhangi birine dayanabilir: ayrık olay simülasyonu, sistem dinamikleri ve ajan simülasyonu.

GPSS fikirlerinin herhangi bir gelişimini kastettiğimiz sistem dinamikleri ve ayrık olay (süreç) modellemesi geleneksel, köklü yaklaşımlardır, etmen tabanlı modelleme nispeten yenidir. Sistem dinamiği, esas olarak zaman içinde sürekli olan süreçlerle, ayrık olay ve etmen tabanlı modelleme - ayrık olanlarla çalışır.

Sistem dinamikleri ve ayrık olay modelleme, tarihsel olarak tamamen farklı öğrenci gruplarına öğretilir. SD, yönetim alanındaki öğrencilere, DC - kontrol sistemlerinin üretim ve tasarım mühendislerinin organizasyonundaki mühendislere daha sık öğretilir. Sonuç olarak, birbirleriyle neredeyse hiç iletişim kurmayan, neredeyse örtüşmeyen iki topluluk ortaya çıktı.

Ajan tabanlı modelleme, yakın zamana kadar kesinlikle akademik bir alandır. Bununla birlikte, iş dünyasının küresel optimizasyona yönelik artan talebi, önde gelen analistleri, çeşitli nitelikteki karmaşık süreçlerin etkileşiminin daha eksiksiz bir resmini elde etmek için etmen tabanlı modellemeye ve onun geleneksel yaklaşımlarla kombinasyonuna dikkat etmeye zorladı. Böylece farklı yaklaşımların entegre edilmesini sağlayan yazılım platformlarına olan talep doğmuştur.

Şimdi soyutlama düzeyi ölçeğinde simülasyon modelleme yaklaşımlarını ele alalım. Sistem dinamiği, tek tek nesneleri kümeleriyle değiştirerek en yüksek soyutlamayı üstlenir. Ayrık olay simülasyonu, düşük ve orta aralıkta çalışır. Etmen tabanlı modelleme ise hemen hemen her düzeyde ve her ölçekte uygulanabilir. Temsilciler, fiziksel alanda yayaları, arabaları veya robotları, orta düzeyde bir müşteriyi veya satış görevlisini veya üst düzeyde rakip şirketleri temsil edebilir.

AnyLogic'te modeller geliştirirken, çeşitli modelleme yöntemlerinden kavramları ve araçları kullanabilirsiniz. Örneğin, aracı tabanlı bir modelde, ortamın durumundaki değişiklikleri temsil etmek için sistem dinamiği yöntemlerini kullanabilirsiniz; dinamik bir sistemin sürekli modelinde, ayrık olaylar dikkate alınabilir. Örneğin, simülasyon modelleme kullanan tedarik zinciri yönetimi, aracılar tarafından tedarik zinciri katılımcılarının tanımını gerektirir: üreticiler, satıcılar, tüketiciler, bir depo ağı. Aynı zamanda üretim, ürünün veya parçalarının uygulamalar, arabalar, trenler, istifleyiciler kaynak olduğu ayrık olay (süreç) modellemesi çerçevesinde tanımlanır. Teslimatların kendileri ayrı olaylarla temsil edilir, ancak mallara olan talep sürekli bir sistem dinamik diyagramı ile tanımlanabilir. Yaklaşımları karıştırma yeteneği, süreci mevcut matematiksel aygıta göre ayarlamanıza değil, gerçek hayatın süreçlerini tanımlamanıza izin verir.

Program özellikleri

simülasyon ortamı

AnyLogic grafik simülasyon ortamı aşağıdaki öğeleri içerir:

• Stok ve Akış Şemaları(akışlar ve akümülatörler diyagramı), sistem dinamiği yöntemi kullanılarak modellerin geliştirilmesinde kullanılır.
• durum çizelgeleri(durum haritaları) esas olarak ajan modellerinde ajanların davranışını tanımlamak için kullanılır. Ancak, örneğin makine arızalarını simüle etmek için genellikle ayrık olay simülasyonunda da kullanılır.
• eylem çizelgeleri(akış şeması) algoritmalar oluşturmak için kullanılır. Ayrık olay modellemede (çağrı yönlendirme) ve etmen tabanlı modellemede (aracı karar mantığı için) kullanılır.
• Süreç akış çizelgeleri(süreç diyagramları) ayrık olay simülasyonunda süreçleri tanımlamak için kullanılan temel yapı.

Modelleme ortamı ayrıca şunları içerir: düşük seviyeli modelleme yapıları (değişkenler, denklemler, parametreler, olaylar vb.), temsil formları (çizgiler, kareler, ovaller, vb.), analiz öğeleri (veritabanları, histogramlar, grafikler), standart resimler ve deney biçimleri.

AnyLogic modelleme ortamı, modelin tasarımını, geliştirilmesini, belgelenmesini, çeşitli analiz türleri dahil olmak üzere modelle bilgisayar deneylerinin yürütülmesini destekler - duyarlılık analizinden bazı kriterlere göre model parametrelerinin optimizasyonuna kadar.

Kütüphaneler AnyLogic

AnyLogic, aşağıdaki standart kitaplıklardan oluşan bir set içerir:

Dosya:Bir Tahıl Terminalinin 3D Animasyonu Model.png

Tahıl terminal modelinin 3 boyutlu animasyonu

Model Animasyonu

AnyLogic, modellerin 2B ve 3B olarak etkileşimli animasyonunu destekler.

Örneğin AnyLogic, CAD çizimlerini DXF dosyaları olarak içe aktarmanıza ve bunları modelleri görselleştirmek için kullanmanıza olanak tanır. Bu işlevsellik çoğunlukla fabrikalar, depolar, hastaneler vb. içindeki süreçleri canlandırmak için ayrık olay simülasyonunda kullanılır.

Program ayrıca 3B animasyonu destekler ve sağlık, üretim, enerji, lojistik, yolcu taşımacılığı vb. gibi çeşitli faaliyetlerle ilgili hazır 3B nesnelerin bir koleksiyonunu içerir.

Geliştiriciler, kullanıcıların deney parametrelerini kolayca ayarlayabilmeleri ve girdi verilerini değiştirebilmeleri için kendi model arayüzlerini oluşturabilir.

Dosya:GIS Tabanlı Tedarik Zinciri Simülasyonu Modeli.png

CBS ile tedarik zinciri simülasyon modeli

Coğrafi modeller, CBS entegrasyonu

AnyLogic modelleri, haritaları genellikle tedarik zinciri ve lojistik modellemede gerekli olan bir animasyon aracı olarak kullanabilir. AnyLogic, Esri'nin geleneksel şekil dosyası veri formatı olan SHP'yi destekler. Buna ek olarak AnyLogic, OpenStreetMap dahil olmak üzere ücretsiz sağlayıcıların döşeme haritalarını kullanır. Döşemeli haritalar, geliştiricilerin modeldeki harita verilerini kullanmasına ve aracılar için otomatik olarak rotalar oluşturmasına olanak tanır. AnyLogic'teki tilemap'lerin ana işlevleri aşağıdakileri içerir:

Kullanıcı, çevrimiçi olarak sunulan haritada saklanan tüm verilere erişebilir: şehirler, bölgeler, yol ağları, hastaneler, okullar, otobüs durakları vb. gibi nesne türleri.

Temsilcileri harita üzerinde belirli noktalara yerleştirebilir ve acentelerin mevcut rotalar ve yollar boyunca hareketlerini ayarlayabilirsiniz.

Model öğelerini istediğiniz noktalara yerleştirmek için haritadaki yerleşik aramayı kullanabilirsiniz.

Modelin BT altyapısı ile entegrasyonu

AnyLogic modelleri, geliştirme ortamından ayrı olarak çalıştırılabilen veya diğer programlarla entegre edilebilen Java uygulamaları olarak dışa aktarılır. Özellikle dışa aktarılan model diğer yazılımlara gömülebilir ve ERP, MRP veya TMS gibi sistemler için ek bir modül olarak çalışabilir. Modeller ayrıca TXT dosyaları, MS Excel, MS Access ve herhangi bir veri tabanı (MS SQL, My SQL, Oracle, vb.) ile entegredir. Ayrıca her modelin kendi yerleşik HSQLDB veritabanı vardır.

Ücretsiz eğitim sürümü

2015'ten itibaren AnyLogic Kişisel Öğrenme Sürümü (PLE), eğitim ve kendi kendine eğitim amacıyla ücretsiz olarak sunulmaktadır. PLE lisansı zamanla sınırlı değildir, ancak bu sürümde oluşturulan modellerin boyutu sınırlıdır.

Kamu araştırmaları için Eğitim Kurumları Kullanıcılar, modelin boyutunu sınırlamayan ve aşağıdakileri içeren University Researcher sürümünü satın alabilirler. çoğu Professional sürümünün işlevselliği.

anyLogistix - tedarik zinciri optimizasyon aracı

AnyLogic'in tedarik zinciri modellemesi için ayrı bir kitaplığı yoktur, çünkü şirket, çabalarını bu sektör için ayrı bir araç olan anyLogistix'in geliştirilmesine odaklamıştır. Bu AnyLogic kardeş ürünü, ilk olarak 2014 yılında AnyLogic Lojistik Ağ Yöneticisi adı altında tanıtıldı ve 2015 yılında anyLogistix olarak yeniden adlandırıldı.

anyLogistix, AnyLogic motoruna, GIS teknolojisine ve tedarik zinciri yöneticilerini hedefleyen yeni bir arayüze dayanmaktadır. Araç, tedarik zincirlerinin tasarımı ve optimizasyonuna özel ve uygulanabilir algoritmalar ve teknolojiler içerir. anyLogistix, AnyLogic ile tamamen entegredir, bu nedenle modelleyiciler, AnyLogic'i depolar, fabrikalar, tedarikçiler, yeniden stoklama, tedarik ve nakliye politikaları gibi anyLogistix içindeki nesnelerin işlevselliğini genişletmek için kullanabilir.