Написал отчёт о проделанной работе.
Скачать отчёт можно по ссылке:
https://trac.lvk.cs.msu.ru/modsem/attac ... /Отчёт.doc,
или прочитать прямо здесь.
Цель работы.
Цель работы – разработка библиотеки компонентов среды выполнения (СВ) дискретно-событийных имитационных моделей, позволяющей быстро создавать СВ для решения конкретной задачи имитационного моделирования.
Актуальность работы.
Для изучения сложных систем взаимодействующих объектов широко применяется компьютерное имитационное моделирование. Если при построении модели принято допущение о том, что изменение состояния исходной системы происходят мгновенно в определённый момент времени, и ему соответствует наблюдаемое событие, то такую модель называют дискретно-событийной. В частности, дискретно-событийное имитационное моделирование часто применяется при исследовании свойств вычислительных систем.
Как правило, в составе программы, при помощи которой выполняется имитационное моделирование, выделяют собственно имитационную модель (ИМ) и среду моделирования (СМ). СМ обычно включает в себя набор различных инструментальных средств: компилятор языка описания модели, систему контроля версий, средства прогона модели, визуализацию и т.д.. В данной работе рассматриваются средства выполнения (СВ) имитационных моделей, которые обеспечивают синхронизацию и взаимодействие между отдельными компонентами ИМ.
Конкретная задача имитационного моделирования предъявляет к СВ свои требования. Например, это могут быть требования к потребляемой памяти, масштабируемости, скорости отклика ИМ. Как показывает практика (и в том числе история ЛВК), существующие СВ часто не удовлетворяют требованиям конкретной задачи, какими бы универсальными они ни были. В результате, основной головной болью разработчиков становится не построение модели объекта, а создание индивидуально спроектированной системы моделирования. Возникает закономерное желание упростить процесс её разработки.
Одним из способов упрощения разработки средств моделирования может служить повторное использование их частей. Как показывает анализ различных систем моделирования, идеи, применённые в процессе их разработки, во многом схожи. То есть, возможно многократное использование повторяющихся идей, воплощенных в жизнь лишь однажды. Это даёт надежду создания системы моделирования с наперёд заданными характеристиками при помощи набора готовых шаблонов. Создание библиотеки таких шаблонов является конечной целью работы.
Если в распоряжении разработчиков появится описанная библиотека шаблонов, то процесс создания необходимого средства моделирования может заметно упроститься. Например, можно будет получить необходимое средство моделирования, внеся изменение в часть исходных шаблонов. Далее изменённые шаблоны в свою очередь могут быть включены в библиотеку и в будущем использованы повторно.
Свойства системы моделирования определяются набором компонентов, из которых она состоит. Если библиотека шаблонов будет достаточно обширна, то можно будет создать необходимую систему моделирования, не реализуя самостоятельно ничего нового вообще.
Задача.
Первая задача работы – провести исследование различных средств моделирования. Это будут как системы моделирования, используемые в ЛВК, так и наиболее известные в мире. Исследование направлено в первую очередь на выявление критериев классификации систем моделирования.
Представим систему моделирования в виде набора произвольных логических блоков. Тогда любые две системы имеют некоторый набор идентичных блоков и некоторый набор модулей, играющих одну и ту же роль с точки зрения системы в целом, но имеющих разные идеи в основе реализации. В этих блоках локализуются различия систем. Будем считать такие блоки альтернативами внутри класса эквивалентных с точки зрения системы моделирования блоков.
Наложим на описанное разбиение условия.
1. Каждый класс эквивалентности должен иметь интерфейсы взаимодействия, совместимые с другими классами.
2. Пересечения между функциональностью разных классов должно быть минимальным.
Предполагается, что с помощью выявленных в ходе исследования критериев классификации, системы можно будет разделить на логические блоки, удовлетворяющие предъявленным требованиям.
Вторая задача работы – разработка библиотеки шаблонов, содержащей части проанализированных систем моделирования. Каждый шаблон должен представлять собой программный модуль, соответствующий разбиению на логические блоки. В итоге, разработанная библиотека шаблонов должна как минимум позволять реализовать те СВ, применяемые в ЛВК, которые были рассмотрены в ходе анализа.
Проделанная работа.
Проведён сравнительный обзор 6 средств моделирования, имеющих общемировую известность:
1. AutoMod, Version 9
2. SLX, Release 1
3. Extended, Version 4.1
4. SIMAN V
5. ProModel, Version 3
6. GPSS/H, Release 2.x, 3.x
По результатам обзора разработана общая схема СВ, в которую кроме перечисленных вписываются разработанные в ЛВК среды.
Дальнейшая деятельность.
1. В рамках курсовой предполагается занести в обзор СВ средства, разработанные в ЛВК.
2. После занесения этих СВ в обзор можно будет приступать к разработке самой библиотеки шаблонов и внедрению их в проекты лаборатории в качестве замены частей существующих сред моделирования.
Список литературы.
1. A.Bakhmurov, A.Kapitonova, R.Smeliansky, "DYANA: An Environment for Embedded System Design and Analysis", 5-th International Conference TACAS'99, Amsterdam, The Netherlands, March 22-28, 1999. Springer (LNCS Vol.1579), pp.390-404, Available:
http://lvk.cs.msu.ru/index.php?module=u ... &fileId=68
2. Sanchez, P.J., "Fundamentals of simulation modeling", Simulation Conference, 2007 Winter Volume , Issue , 9-12 Dec. 2007 Page(s):54 - 62 Digital Object Identifier 10.1109/WSC.2007.4419588
3. TJ Schriber, DT Brunner, "Inside discrete-event simulation software: how it works and why it matters", 2005, pp. 11 pp.+.,Available:
http://dx.doi.org/10.1109/WSC.2005.1574249
4. TJ Schriber, DT Brunner, "Inside discrete-event simulation software: how it works and why it matters", 1996, pp. 11 pp.+.
