ВСТУП

Моделювання (в широкому сенсі) - це основний метод дослідження в усіх галузях знань. Методи моделювання використовуються для оцінок характеристик складних систем і прийняття науково обгрунтованих рішень в різних сферах людської діяльності. Існуючу або проектовану систему можна досліджувати за допомогою математичних моделей з метою оцінки ефективності та оптимізації процесу її функціонування.

З розвитком обчислювальної техніки, програмних засобів і технологій широке застосування отримали імітаційні методи моделювання систем.

Суть імітаційного моделювання полягає в імітації процесу функціонування системи в часі, з дотриманням таких же співвідношень тривалості операцій, як в системі оригіналі. При цьому імітуються елементарні явища, що становлять процес, зберігається їх логічна структура, послідовність протікання в часі. В результаті застосування імітаційного моделювання отримують оцінки вихідних характеристик системи, які необхідні при вирішенні задач аналізу, управління і проектування систем.

В основі імітаційного моделювання лежить розробка і виконання на комп'ютері програми, що відбиває структуру і функціонування (поведінку) об'єкта, що моделюється або процесу в часі. Програма представляє імітаційну модель цього об'єкта (системи, процесу), виконання програми можна вважати імітацією поведінки вихідної системи в часі. Імітаційна модель - це спрощене подобу реальної системи, або існуючої, або тієї, яку передбачається створити в майбутньому.

Одне з найбільш важливих рішень, які доводиться приймати розробникові імітаційної моделі, стосується вибору про1рамміого забезпечення. Якщо програмне забезпечення недостатньо гнучко або з ним складно працювати, то імітаційне моделювання може дати неправильні результати або виявитися взагалі нездійсненним. Комп'ютерна програма імітації може бути розроблена за допомогою різних інструментальних засобів. До них відносяться як

універсальні мови програмування (С #, C ++, Java, ...), так і спеціалізовані інструментальні середовища імітаційного моделювання (GPSS, Arena, Any Logic, ExtendSim, ...).

Використання спеціалізованих середовищ імітаційного моделювання в порівнянні з застосуванням універсальних мов програмування дає кілька переваг.

• 1. Середовища імітаційного моделювання автоматично надають більшість функціональних можливостей, потрібних для створення імітаційної моделі, що дозволяє істотно скоротити час, необхідний для програмування, і загальну вартість проекту.
• 2. Імітаційні моделі, які створені за допомогою спеціалізованих засобів моделювання, як правило, простіше модифіковані та будуть використані.
• 3. Середовища імітаційного моделювання забезпечують більш досконалі механізми виявлення помилок, оскільки вони виконують автоматичний пошук помилок багатьох типів. І так як модель не вимагає великої кількості структурних компонентів, зменшуються шанси зробити яку-небудь помилку.

В даному навчальному посібнику розглянуті питання розробки і дослідження імітаційних моделей систем в спеціалізованій візуальної середовищі моделювання ExtendSim.

В результаті вивчення матеріалів навчального посібника і виконання практичних завдань, наведених в кінці кожного розділу, студенти повинні:

знати

• • основні об'єкти і інструментарій середовища ExtendSim, використовувані для розробки і дослідження імітаційних моделей систем;
• • послідовність розробки моделі системи в середовищі ExtendSim;

вміти

• • розробляти імітаційну модель системи в середовищі ExtendSim;
• • статистично обробляти результати моделювання в середовищі ExtendSim;
• • проводити аналіз чутливості моделі в середовищі ExtendSim;

б

• оцінювати ефективність досліджуваної системи на основі аналізу результатів се моделювання;

володіти

• технологією розробки і дослідження імітаційної моделі системи засобами ExtendSim з використанням базового інструментарію середовища.