ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция «Математические методы моделирования, управления и анализа данных»

УДК 519.876.2

ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Н.Э. Кандаурова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: natalya.kand@yandex.ru

В рамках данной работы проводится анализ существующих платформ для проведения имитационного моделирования. Выбор оптимальной платформы для моделирования различных производственных систем.

Ключевые слова: ПО, производство, модель, имитационное моделирование, Arena, AnyLogic, Simulink.

SOFTWARE PRODUCTS FOR SIMULATION

N. E. Kandaurova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: natalya.kand@yandex.ru

As part of this work, an analysis of existing platforms for conducting simulation is carried out. The choice of an optimal platform for the simulation of various production systems.

Keywords: SOFTWARE, production, model, simulation, Arena, AnyLogic, Simulink.

Имитационное моделирование позволяет решать реальные проблемы с минимальными рисками. Моделирование — это удобный инструмент для проведения анализа, так как позволяет наглядно рассмотреть поведение исследуемой системы в различных ситуациях. Благодаря этому у специалистов складывается более полное понимание "поведения" системы, что, в свою очередь помогает найти оптимальные решение.

Говоря простыми словами, имитационное моделирование - это эксперимент над цифровым представлением системы. Создание такого представления основано на технологиях, использующих функции и алгоритмы. Имитационную модель можно рассматривать как в динамике, так и в виде анимации (2D или 3D).

Имитационное моделирование часто используют в бизнесе. Оно имеет большое преимущество перед физическим моделированием в виде стоимости и длительности проведения экспериментов.

Среди программных продуктов для имитационного моделирования наиболее известны следующие:

- Arena;

- AnyLogic

- Simulink.

1. Arena [1].

Arena - программное обеспечение для имитационного моделирования, с помощью которого пользователь имеет возможность создавать подвижные компьютерные модели.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 2

Области использования: производство (моделирование производства, определение узких мест), логистика и складское перемещение (оптимизация использования складских площадей и транспортных работ), безопасность, вооружение и медицина (моделирование потока пациентов, распределение персонала).

Основу технологий данного ПО составляют SIMAN (язык моделирования) и Cinema Animation. Используемый язык моделирования позволяет рассматривать процессы в различных масштабах времени, выделять переменные и анализировать взаимосвязи между ними, а также выявляет "узкие места" в различных потоках (например, материальных или информационных).

Процесс моделирования начинается с того, что организован пользователь шаг последовательно выстраивает в визуальном редакторе модель. Затем система генерирует соответствующий модели код на SIMAN. Далее запускается анимационная система Cinema animation для отображения результатов моделирования.

2. AnyLogic [2]

AnyLogic — отечественное программное обеспечение для имитационного моделирования сложных систем и процессов.

Данный продукт поддерживает три метода моделирования:

- системная динамика;

- дискретно-событийное моделирование;

- агентное моделирование.

Графическая среда AnyLogic следующим образом: для создания модели моделирующие конструкции, располагающиеся в палитрах, переносят в область модели и объединяются в одно целое.

AnyLogic основан на языке Java и базируется на платформе Eclipse, благодаря которой AnyLogic работает на всех распространённых операционных системах (Windows, Mac, Linux).

3. Simulink [3].

Simulink - это среда для имитационного моделирования, которая предполагает построение динамических моделей с помощью блок-диаграмм в виде направленных графов.

Simulink предлагает готовые библиотеки блоков для построения моделей различных систем. А также позволяет применять модельно-ориентированный подход при разработке устройств реального времени, средств цифровой связи и разработке систем управления. Блоки для построения модели пользователь может найти в Simulink Library Browser (средство просмотра Библиотеки Simulink).

В эту библиотеку входят:

- блоки непрерывной и дискретной динамики;

- алгоритмические блоки;

- структурные блоки.

На случай, если базового функционала для разработки модели не хватает, существуют дополнительные пакеты расширения. Благодаря им Simulink охватывает весь спектр задач, начиная от разработки концепции модели и заканчивая аппаратной реализацией.

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что имитационное моделирование играет важную роль в жизни организации. На настоящий момент существует ряд функциональных и проработанных программных продуктов для построения моделей и проведения имитаций. Основная их функция - дать максимально точную и подробную информацию о том, как будет работать исследуемая система в различных условиях. При хорошем анализе полученных результатов можно значительно оптимизировать работу системы в целом, понизить себестоимость и избежать ошибок.

Рассмотрев данные платформы, я пришла к выводу, что оптимальным решением будет использование платформы Simulink. Интерактивная среда, позволяющая при построении

Секция ееМатематические методы моделирования, управления и анализе да н н ы х »>

динамических моделей использовать готовые библиотеки блоков, поможет пользователям разных уровней подготовки создать имитационную модель, соответствующую их требованиям. Также стоит учитывать, что Simulink интегрирован в среду MATLAB, что позволят использовать встроенные математические алгоритмы, мощные средства обработки данных и научную графику. Ещё одним преимуществом является возможность просматривать результаты симуляции динамических свойств системы в процессе её проведения.

Библиографические ссылки

1. Arena [Электронный ресурс]: официальный сайт Arena - Режим доступа: https://www.arenasimulation.com/

2. AnyLogic [Электронный ресурс]: официальный сайт AnyLogic - Режим доступа: https://www.anylogic.ru/

3. Simulink [Электронный ресурс]: Simulink - Режим доступа: https://www.mathworks.com/products/simulink.html

©Кандаурова Н.Э., 2021