Введение к работе
Актуальность темы Развитие компьютерных сетей, средств коммуникации, связи и других современных систем стимулирует исследования событийных моделей. Для построения и анализа таких моделей разрабатываются как специализированные средства, ориентированные на исследование узкого класса моделей, так и универсальные, предназначенные для изучения моделей различных проблемных областей.
Большинство современных средств событийного моделирования предоставляет большие возможности по конструированию моделей. Однако построение модели является только одним из этапов процесса исследования сложной системы. Дтя изучения динамики моделируемой системы необходимо проводить имитационные эксперименты над моделью, в ходе которых применяются различные методы как для обработки снимаемой с модели информации так и для изменения самой модели, например, при проведении оптимизации. Именно организация экспериментов над моделями является узким местом существующих систем.
Первая проблема, возникающая при использовании систем событийного моделирования, состоит в том, что они содержат ограниченный набор операций, которые можно выполнять над конструируемыми моделями, не позволяющий как правило, управлять в процессе моделирования структурой самой модели, что необходимо для работы многих нестандартных методов анализа.
Другая проблема заключается в ограниченности методов .татистического анализа, которые используются для анализа данных в средствах событийного моделирования. Для получения достоверной картины поведения событийной системы необходимы новые методы, использующие свойства и особенности построения событийных моделей. В четности, в настоящее время акгивно разрабатываются методы оценок '-' іствительности моделей. Однако существующие ни данный момент методы либо не дают оценок с требуемой точностью либо налагают
сильные ограничения на модели, что затрудняет их практическое использование в средствах событийного моделирования.
Таким образом, является актуальной разработка новых подходов к организации имитационных экспериментов, а также разработка новых методов статистического анализа данных, получаемых в ходе экспериментов с событийными моделями.
Цель работы
разработка новых методов организации имитационных экспериментов, в которых модель выступает в роли объекта управления, а также реализация разработанных механизмов в рамках универсальной имитационной системы;
разработка новых методов анализа свойств событийных моделей, а именно методов получения оценок чувствительности характеристик событийных моделей к вариации параметров.
Научная новизна. В работе обоснован новый подход к организации имитационных экспериментов с событийными моделями. Эксперимент является независимым от модели объектом, который взаимодействует в ходе моделирования с событийными моделями путем применения к ним различных операций. Операции определяют схему имитационного эксперимента, порядок съема данных с модели, управляют параметрами и структурой моделей.
В работе определяется модель с дискретными событиями и выделяются основные объекты и понятия, используемые при построении модели. Построение эксперимента базируется на тех же обьекгах и понятиях, которые используются при описании моделей. Это позволяет конструировать нестандартные имитационные эксперименты, которые могут применяться к произвольным событийным моделям. Под нестандартными здесь понимаются эксперименты, не сводящиеся, вообще говоря, к пассивному сбору и статистическому анализу модельных данных.
В рамках разработанных методов организации экспериментов можно в ходе моделирования изменять структуру и параметры модели, работать
-J
одновременно с несколькими моделями. Предлагаемые решения позволяют управлять последовательностью имитационных прогонов моделей, условилми, при которых проводитсл тот или иной прогон, их длительностью и др.
Разработаны новые методы, позволяющие оценивать чувствительность моделей к вариации параметров. От существующих аналогов разработанные методы отличаются тем, что для их применения не требуется предварительное преобразование моделей. Использование методов оценки чувствительности расширяет возможности по применению моделирования при изучении сложных систем и позволяют применять многие другие методы анализа, такие как оптимизация и др. Базируясь на свойствах событийных моделей, методы позволяют получить математически точные, а не эвристические оценки чувствительности. Новые методы реализованы программно и включены в состав универсальной системы моделирования.
Практическая ценность Новые методы организации имитационных экспериментов реализованы программно и включены в состав универсальной системы событийного моделирования EXAM. Методы оценки чувствительности также реализованы программно.
Апробация
Результаты работы были представлены на конференции по моделирования в Минске (1992), международной конференции по моделирования в Санкт-Петербурге (1994), семинаре в Париже, Paris V (1993), семинаре по методам оценки чувствительности в Израиле, Technion (1994).
Публикации По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
