Глава 8. Проектирование имитационных моделей с помощью интерактивной системы имитационного моделирования

8.1. Структура интерактивной системы имитационного модели­рования

Интерактивная система имитационного моделирования (ИСИМ) [5] - это средство автоматизации процесса создания GPSS-моделей. Модели представляются в виде сетей массового обслужива­ния с произвольным количеством узлов для проведения эксперимен­тов с ними без написания программных реализаций. Структура про­граммного генератора показана на рис. 8.1. Дадим описание объектов, показанных на рис. 8.1:

ОРМ - объекты реального мира, которые моделируются.

СМПМ - система меню проектирования моделей, предназна­ченная для взаимодействия проектировщика с программным генера­тором. Она предполагает реализацию функций манипулирования объектами модели или их компонентами (добавление объектов, мо­дификация, удаление);

СПНМ - система параметрической настройки модели, отобра­жающая формальное многоуровневое представление стохастических сетевых моделей в виде концептуальной, логической и программной структурных схем. Для этого задаются узлы сети и связи между узла­ми как некоторые объекты и определяются свойства объектов и свя­зей. После определения всей сети задаются условия эксперимента. Совокупность реализаций СПНМ для модели подготавливает всю не­обходимую информацию для создания имитационной модели в среде GPSS. Эта информация поступает на вход лингвистического процес­сора (ЛП). Система параметрической настройки моделей ориентиро­вана на текстовый файл, который представляет собой описание эле­ментов вершин стохастической сети.

Лингвистический процессор отображает совокупности подмоде­лей каждого узла и связей для конкретной GPSS модели. Он строи: модель таким образом, чтобы из допустимого множества блоков бы­ли выбраны необходимые, а потом выстраивает их в логическую по­следовательность. Использование блоков и операций языка GPSS за­висит от модели и методов параметрической настройки.

На концептуальном уровне модель задается графом, вершины которого представляют собой множество таких объектов, как генера­торы требований, одно- или многоканальные устройства обслужива­ния и терминаторы, уничтожающие требования.

Логический уровень представления модели объединяет объект и выходящую из него связь. На этом уровне определяются свойства объектов и связей модели.

Программный уровень представления модели содержит готовый текст GPSS-программы модели, который создается после компиляции проекта.

Программный генератор полностью автоматизирует процесс создания имитационной модели и проведение экспериментов с ней, но если пользователь знает язык GPSS, то с помощью внешнего редактора он может изменить или дописать код программы. Новая вер­тя ISS 2000 расширяет возможности ИСИМ, включает генерацию формул и применение операционного анализа для поиска узких мест в сети.

8.2. Построение концептуальной схемы модели

В терминах ИСИМ выполняемые с моделью работы называются проектом. Для создания нового проекта нужно выбрать пункт меню Файл/Создать. При этом открывается рабочее окно проекта, которое содержит:

- область проектирования модели;

- линейку шаблонов объектов;

- набор кнопок настройки модели.

На первом этапе построения модели необходимо задать ее кон­цептуальную схему, то есть определить узлы и связи стохастической сети. Другими словами, определяется модель в форме концептуаль­ной структуры. Линейка шаблонов объектов имеет шесть шаблонов, на базе которых строятся узлы стохастической сети. Рассмотрим эти шаблоны.

Генератор - служит для создания потока транзактов.

Одноканальное, многоканальное устройство - база для по­строения узлов в виде СМО.

Терминатор - уничтожает транзакты.

Построитель формул - задает сложные логические и матема­тические выражения для атрибутов модели.

Для добавления узла к модели необходимо нажать мышью на кнопку с изображением необходимого шаблона и потом перетянуть его на область проектирования (drag-and-drop). К модели добавляется необходимый узел, а его изображение появляется в области проекти­рования.

Таким образом, можно определить все вершины стохастической сети. Кроме того, используя механизм drag-and-drop, можно располо­жить узлы в области проектирования в наиболее эргономичном и удобном виде.

После определения всех вершин модели необходимо задать свя­зи между узлами. Для этого в правом верхнем углу над областью проектирования есть кнопка Связать узлы. При нажатии на нее пользователю предлагается выбрать узел-источник, а после - узел-приемник транзактов. На связи определения маршрутов движения транзактов наложены определенные ограничения. Так, источником транзактов не может быть выбранный узел Терминатор хотя бы по­тому, что в нем транзакты уничтожаются, а приемником не может быть узел Генератор.

Созданные узлы и связи можно удалять из модели. Для этого нужно выделить необходимый объект и нажать правую кнопку мыши появится всплывающее меню, из которого нужно выбрать пункт Удалить.

После определения узлов сети и связей между ними концептуальная структура является полностью заданной и концептуальный этап проектирования модели завершается.