Лекція 3 Тема: Програмні засоби реалізації експериментів план
Спеціальні мови моделювання, орієнтовані на події.
Мови реалізації процесного підходу
Сучасний стан розвитку пакетів комп’ютерного моделювання
Спеціальні мови моделювання, орієнтовані на події
Поява спеціальних мов моделювання обумовлена їх наступними специфічними можливостями:
наданням розробнику моделі концептуальної основи для ясного та чіткого мислення: дозволяють описувати системи, що моделюються, у термінах, розроблених на базі основних понять імітації;
надання засобів для описання динамічних моделей;
полегшенням процесу програмування моделей;
звільненням розробника від необхідності слідкування за модельним часом; програмування керуючих програм і таке інше.
Щоб задовольнити потреби імітаційного моделювання, мови моделювання повинні забезпечити :
1. Опис статичної моделі, тобто можливість класифікації компонентів моделі; зміни їх числа у ході моделювання, опис взаємозв’язку компонентів один з одним і зовнішнім середовищем, що моделюється.
2. Опис динамічної структури моделі, тобто можливість визначення змін стану моделі в залежності від модельного часу.
3. Засоби імітації випадкових явищ.
4. Засоби збору статистичної інформації, обробки та виводу результатів моделювання.
5. Засоби установки начального стану моделі.
6. Засоби відладки та контролю виконання моделі.
В класі мов, орієнтованих на подійний підхід, події визначаються у вигляді підпрограм. Мовні засоби завдання начального стану моделі визначають, з якої події та у який момент модельного часу починається процес моделювання. Інші події визначаються за допомогою оператора планування подій, який вміщує вказівку на подію (підпрограму) та момент модельного часу настання події. Керуюча програма запам’ятовує цю інформацію (повідомлення про подію).
По закінченні виконання деякої події керуюча програма знаходить серед повідомлень про події подію з мінімальним часом. Цей мінімальний час стає значенням поточного модельного часу і управління передається підпрограмі, що реалізує дану подію.
Процес моделювання закінчується по закінченні заданого розробником проміжку модельного часу або при виконанні особливої події, що передбачає вивід результатів моделювання і закінчення процесу моделювання.
Найбільш відомими спеціальними мовами даного типу є: GASP, SIMSCRIPT, SLAM, SIMAN – в різних версіях, Arena, SimProcess, Enterprise, Dynamics, Auto-Mod .
2. Мови реалізації процесного підходу
В мовах моделювання, що орієнтовані на процеси, є оператори, які здійснюють їх взаємодію. Ці оператори можна умовно поділити на дві групи: оператори типу «чекати» і оператори типу «чекати, поки».
Вид оператора «чекати» такий: чекати <час>. Вид оператора «чекати, поки»: чекати поки <умова>.
Активний процес, що виконує оператор «чекати, поки», затримується до тих пір, поки вказана в операторі умова не буде істинною. У кожній мові імітаційного моделювання допускається використання свого власного набору умов.
Оператор «чекати, поки» збільшує потужність мов, що орієнтовані на процеси, тому що дозволяє у лаконічній формі виразити складні взаємозв’язки компонентів моделі.
Ці оператори є точками взаємодії процесу з керуючою програмою. Відповідні їм точки реактивації – це текстуально наступні оператори процесу.
Після того, як активний процес призупиняється, перевіряються умови усіх інших процесів, затриманих оператором «чекати, поки».
Якщо для деякого затриманого процесу умова виконується, цей процес стає активним і продовжує виконуватися зі своєї точки реактивації. Якщо таких процесів не знайдено, керуюча програма розглядає усі процеси, затримані на заданий у операторі «чекати» проміжок часу, відшукуючи процес з мінімальним часом активації. Цей час стає новим значенням модельного часу, а затриманий процес стає активним і продовжує виконуватися зі своєї точки реактивації.
Мови, що орієнтовані на процеси, дозволяють вводити пріоритет процесів. Наприклад, якщо декілька процесів мають однаковий час активації, то активним стає найбільш пріоритетний процес.
В деяких процесно-орієнтованих мовах активний процес має можливість безпосередньо впливати на інші процеси: знищувати, активізувати, змінювати час затримки тощо.
До мов, що орієнтовані на процеси, належать, наприклад, спеціальні мови моделювання GPSS/PC, GPSS/H, GPSS World, Object GPSS, SIMULA, SimProcess, Dynamics, а також універсальні мови і інтегровані системи.