Имитационды модельдеу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .3

1 Негізгі түсініктер

1. Модельдеудің жалпы
түсінігі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 5

2. Имитационды
модельдеу ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
...6

3. Компьютерлік
модельдеу ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
...8

4. GPSS имитационды модельдеу
тілі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9

1. Тапсырманың шешімі

1.
Тапсырма ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ...13

2. Блох-
схема ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... . 13

3. Бағдарлама
листингі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... .14

4. Бағдарлама блоктарының
тағайындалуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15

5. Стандартты есеп GPSSPC
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..18

Қолданылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .19

Кіріспе

Қазіргі заман технологиясыныңы тез қарқынмен дамуы күнделікті
индустрия мен коммерцияның өрістеу үрдісі процесстеріне модельдеу мен
оптимизацияның кеңінен енуіне мүмкіндік жасады.
ХХ – ХІ ғ.ғ технологиясының тез қарқынмен дамуы күнделікті индустрия
мен коммерцияның өрістеу үрдісі процесстеріне модельдеу мен жұмысына жедел
өсіп жатқан тұтынушы талаптары, рынок өзгерістеріне әр уақытта лайықты
болудың қажеттілігі сияқты факторлар кері әсерін тигізетін күрделі
экономикалық ситуация орын алған, бұл жағдай қандай да болсын кәсіпорынды
өз тұрақты өмір сүру арнасынан шығып, жаңа, өзгерістерге және өспелі
талаптарға сай келетін стратегия ойлап табуға мәжбүр етеді.
Бүгінгі күні модельдеу тілдерінің көбіне эффективті және кең
қолданымқа иелерінің бірі болып GPSS (General Purpose Simulation System)
болып табылады. Ол жалпыға қызмет көрсету жүйесі түрінде формальданатын
жүйені модельдеу үшін үлкен жетістікпен қолданылуы мүмкін. Тілдің
объектілері ретінде ЖҚК-нің осындай стандарттары компоненттерінің, сұраным,
қызмет көрсететін құралдар, кезектер және т.б. сияқты аналогтары
қолданылады. Сол терминологиясын сақтай отырып, имитационды модельдерді
конструкциялауға мүмкіндік береді.
Дискретті жүйелеудің модельдеу тілі GPSS ХХ ғасырдаң 70-ші жылдарының
басында IBM фирмасымен іске асырылды және әлемдегі арнайы бағдарламалау
тілдерінің ең кең таралғандарының бірі болып табылады. Система
моделирования GPSSРС модельдеу жүйесі (түрлі версиялары) MINUTEMAN Sofware
фирмасының тауарлық маркасы болып табылады. Бірақ GPSSPC MS DOS
операциондық жүйесінде жұмыс жасау үшін арналғанын айта кету керек.
Сондаықтан детализацияның талап етілген деңгейі қиын жүйенің модельдерінің
іске асыруға және эксплуотациялауға мүмкіндік бермейтін шектер бар.
Белгіленген кемшіліктер практика жүзінде, сонымен қоса MINUTEMAN (АҚШ)
компаниясымен жүзеге асырылған, бірақ 1993 жылы бірқатар өзгерістерді
басынан өткізген GPSS World жалпы мақсаттық модельдеу жүйесінде жоқ..
Модельдеу мен оптимизациялау операцияларды жоспарлау мен жүзеге
асыруда өз көмегін тигізуі мүмкін, осы арқылы дұрыс шешім қабылдауды да
тездетеді. Сонымен қатар, олар компанияларды нарық пен тұтынушылардың
талаптарының өзгерісіне жедел жауап беруге қажетті базиспен жабдықтау рөлін
де атқарады.
Осылайша, модельдеу мен оптимизация компаниялардың бәсекеге
тұрақтылығын арттыруға ықпал етеді. Жедел ауыспалы нарық арқасында
модельдеу мен автоматизация экономикалық маңыздылығы жағынан кең етек ала
бастады. Нарық өзгерісі автоматизация, деорталықтандыру және гетерогенді
өндірістік аймақтардың ортақ желіге бірігуімен қатар өрбиді.

Осының барлығы өндірістік процесстер, материалдардың, логистика
процесстерінің ағымдылығы және қайта ұйымдастыру тапсырмаларын қиындатады.
Жоспарланған немесе ұсынылған өндірісті ұйымдастыру жолы қажетті
нәтижеге жететінін, жұмыстың орындалуының, уақытының және партия
өлшемдерінің жаңа құрылымдары жалпы процесске қандай әсерін тигізетіні
беймәлім. Маңызды экономикалық нәтижеге жеткізетін ұсынылған өзгерістер
объективті және ұқыпты қабылдануы керек.
Модельдеу – бұл модельге тәжірибе жүргізу процесі. Модель – бұл
реалды (нақты) жүйенің имитациясы (жалған көрінісі). Модельдеудің негізгі
мақсаты – реалды жүйенің сандық қасиеттерін анықтау. Модельдеу процесі
жүйенің белгілі бір уақыт аралығындағы әрекет ету динамикасын бейнелеуі
мүмкін. Бұл қабілет модельдердің өндірісте қолдануының бірден-бір себебі
болып табылады. Модельдеу сондай-ақ, жүйенің белгілі мақсаттарға
сәйкестігін бағалаудың аналитикалық әдістерін қолдану мүмкін болмаған
жағдайларда да кеңінен қолданылады. Яғни, бұл жағдайдағы тапсырма
құрылымының күрделілігі сонша, оны зерттеп, қажетті дәлдікке жету үшін
қарапайым аналитикалық әдіс-тәсілдерді қолдану жеткіліксіз. Имитационды
модельдеу – жүйелік анализ тәсілін қолданатын компьютерлік модельдеудің бір
түрі. Оның негізгі процедурасы – нақты сұлбаның барлық факторларын
бейнелейтін жалпыланған модель құрастыру болса, зерттеу метологиясы ретінде
есептеу тәжірибесі қабылданған.
Имитационды модельдеу саласындағы қазіргі заманғы талаптары күрделі
жүйелердің дамуымен, модель интергациясының құралдарын бірыңғай модельді
комплекске біріктірумен, тікелей байланысты. Қазіргі заманғы модельдеу
жүйелерінің технологиялық дәрежесі жүйелердің формализациясы мен
құралымының базалық концепцияларының түрлілігімен, дамыған графикалық
интерфейс пен нәтижелерді анимационды түрде шығару қабілеттілігімен
сипатталады.

1 Негізгі түсініктер
1.1 Модельдеудің жалпы түсінігі
Әртүрлі әрекетке тағайындалған (TOMAS, SIRE және т.б.), медициналық
қызмет көрсету (MEDMODEL), телекоммуникация саласындағы (COMNET) т.б.
өндіріс жүйелерінің модельдеу жүйелері белгілі. Олар үшін күрделі жүйелер
құрамына зерттеудің салалық аймағынан алынған абстрактілі элементтер,
тілдік құрылымдар мен түсініктер жиынтықтары кіреді. Өздерінің күрделі
бағдарлануларын пайдаланатын модельдеу жүйелері ерекшеленеді, мысалы,
реинжинирингке бағдарланған Rethink пакеті. Осының бәрінің, әрине,
имитационды модельдеудің тиімділігі мен көркемділігіне әсерін тигізетіні
сөзсіз.
Байланыстың әртүрлі жүйелері мен желілерін функциялау процесстері
бұқаралық қызмет көрсету жүйелерінің (БҚЖ) қандай да бір жиынтығы –
схоластикалық, дискретті-үзіліссіз математикалық модельдер түрінде келуі
мүмкін. Мұндай модельдердің сипаттамаларын зерттеу аналитикалық әдіспен
немесе имитационды модельдеу жолымен жүзеге асырылады.
Имитационды модель БҚЖ-нің дискретті күйлерінің үзіліссіз уақыт ішінде
ауысуларының схоластикалық процесін модельдеуші алгоритм түрінде
бейнелейді. Модельдеуші алгоритмнің күрделі функциялары бағдарламалаудың
әмбебап тілдерінің (Паскаль, Си) құралдары көмегімен іске асуы ықтиамл, бұл
жағдай модельді өңдеу, жөндеу және қолданудағы шексіз мүмкіндіктерді
қамтамасыз етеді. Дегенмен, мұндай ыңғайлық мәліметтердің тізбекті
құрылымдары саласында әрекет ететін күрделі модельдеуші алгоритмдердің
өндірілуі мен бағдарлануына жұмсалатын орасан еңбек нәтижесі болып
табылады. Бұған альтернатива ретінде имитационды модельдеудің арнайы
тілдерін қолдану алынады.
Күрделі дискретті жүйелерді имитационды модельдеудің аса кең таралған
және талап етілетін нәтижеге жеткізу ықтималдығы жоғарырақ болып табылатын
тілдердің бірі – GPSS тілі. Бұл тіл бұқаралық қызмет көрсету жүйелерін
(БҚЖ) ұсынатын модельдеу процесстерін ұйымдастыру мақсатында кеңінен
қолданылады. Тіл объектілері ретінде БҚЖ-нің қарапайым құрамдас бөліктері
болып саналатын тапсырыстар, қызмет көрсету құрылғылары, кезектер т.б.
алынады. Осындай құрамдас бөліктердің жеткілікті жиыны бастапқы
терминологияны сақтай отырып, күрделі имитационды модельдерді жасауға зор
мүмкіндік тудырады. Мысалы: қарапайым телефон станциясы, жан-жақтан келетін
жүк тиелген көліетерді тіркейтін автобаздар,т өндіруді талап ететін қандай
да бір тапсырыстар кезегі т.б. Жоғарыда аталған қызмет көрсету орныдары
автоматтандырылған модельдеуге сүйенетін бағдарламаларды қажет етеді. Бұл,
бірінші кезекте, жұмыс тұрақтылығы, нақтылығы мен нәтижелішіг қамтамасыз
етеді. Екіншіден, адам санасының дәрежісі қаншалықты феноменнальдщі бола
тұра, дегенмен, компьютерленген жоғары техникалық құрылғылардың есептеу,
жобалау және бағдарлау үрдісіне жетуге лайықсыз. Алдын-ала бағдарланған
жоспар – мәліметтер мен талаптар өзгергенде жұмыстың нәтижелілігі нақты
болып қалу мақсатында өте тиімді құрал. Демек, заман ағымына сай жаңа әрі
жоғары технологиялы есептеу бағдарламаларын құрып, пайдалану - өміршең
мәселелердің, күнделікті қызмет көрсету жүйелерінің ұзақ әрі тиімді жұмыс
атқаруының бұлжымас кепілі.

1.2 Имитационды модельдеу
Имитационды модельдеуге тағы да келесідей анықтама беруге болады:
имитационды модельдеу – бұл процесс-аналогтардың көмегімен компьютер
жадында имитация режимінде нақты бар процесстің құрылымы мен
функцияларының зерттеуін жүзеге асыруға, олардың кейбір параметрлерінің
оптимизациясын орындауға мүмкіндік беретін құралдардың, арнайы модельдеуші
компьютерлік бағдарламалардың, бағдарламалау технологиясының математикалық
жиыны арқылы жүзеге асатын аналогты модельдеудің бір түрі. Жүйелердің
көбісінің шешімдері бұқаралық қызмет көрсету теориясының әдістері
қолданылады. Осындай жүйелерді меңгерудің бір әдісі – математикалық
модельдеу, ол бұқаралық қызмет көрсету жүйелерінің (БҚЖ) құрастырылу мен
анализін анықтайды.
Имитационды модельдер барлық дерлік салаларда қолданады. Модельдерді
қолданудың аса маңызды жағдайлары:
Машиналарды қолдануды жоспарлауда приоритет ережелерін анықтау.
Машинадағы өңдеу қандай ретте орындалуы тиіс? Осы ретте орындалу күту
уақыты мен жүктеу коэффициентіне қалай әсер етеді?
Материалдар ағымын қалыптау. Нақты дүкенге қанша жүккөтергіш қажетті?
Көлік құралдарының жүктелуі қаншалықты жоғары?
Дүкен тапсырыстары жүйелерін зерттеу. Қай тапсырысты қашан жеткізу
керек?
Эксплуатация стратегиясын зерттеу. Істен шығу жүйенің өндіргіштігіне
қандай әсерін тигізеді? Жоспарлы жөндеу жүргізу керек пе?
Кезектермен байланысты күрделі жүйелерді меңгеру. Ең тиімді нәтижеге
жету үшін өңдеуді қандай ретте жүргізген жөн? Қанша қызметкөрсетуші аспапты
қолдану керек?
Инвестиция жобаларындағы қауіп дәрежесі. Инвистиционды жобаларының
сәттілік ықтималдығы қандай? Шығындарға ұшыраудың ықтималдығы қандай?
Имитационды модель белгілі бір бағытта құрастырылады, сондықтан оған
зерттелетін объектінің аса жақын көрінісі тән, жүйенің логикалық-
математикалық моделі жүйені функционалдаудың бағдарламалық түрде жүзеге
асырылған алгоритмі болып табылады. Имитационды модельдеу кезінде
модельдеуші жүйенің құрылымы модельде жоғары дәлдікпен көрініс табады, ал
оның функциялану процесі құрастырылған модельде бейнеленеді.
Имитация түсінігі астарында компьютерлік бағдарламалардың жиынтығы
ретінде көрсетілген модельдерге компьютерлер арқылы әртүрлі тәжірибелерді
жүргізу жатыр. Модельденуші объектінің сипаттамаларын (құрылымы,
басқарылуы) салыстыру нұсқалық есептеулер жолымен жүргізіледі. Соңында
статистикалық өңдеуден өтетін, зерттелетін объектіге кездейсоқ сыртқы
әсерлерді ескеретін процесстерді көп қайтара жүргізу қасиеті ерекше рөл
атқарады. Компьютерлік тәжірибелерде жиналатын статистика негізінде нақты
объект немесе құбылыс болмысының функциялануы мен құрылыс нұсқасының
пайдасына қорытындылар жасалады.
Көп жағдайда шешімдерді формальды әдістер арқылы келтіру қолдан
келмейді, ̵ тәжірибе жүргізуші шешім қабылдау процесіне қатысты керек. Ол
ақпараттық жүйенің активті компонентіне айналады; мәселе мен модельді
бөлшектейді, модельдегі есептеу экспериментін, альтернативалардың
генерациясын, шешім қабылдау үшін қажетті критерийлерді таңдауды жүзеге
асырады, сонымен қатар, білім базасы көмегімен басқарудың рационалды
нұсқасын құрастырады.
Имитационды модельді қолдану аймағы шексіз деуге болады, оларға
келесі тапсырмаларды жатқызуға болады: күрделі сұлбалардың құрылымы мен
олардың динамикасын, тар жер анализін, жоспарлау мен болжауды зерттеу т.б.
Имитационды модельдеудің негізгі артықшылығы ̶ эксперттің келесі
сұраққа жауап беру қабілеттілігі: егер... болса, не болады?, яғни
модельде тәжірибе жүргізу арқылы даму стратегиясын өндіру.
Соңғы кездерде экспертке ... болу үшін не істеу керек? деген кері
сұраққа жауап беру кезінде көмек көрсететін жүйелерді өндіру бойынша
жұмыстар жүргізілуде. Бұны мақсаттық модельдеу деп атауға болады, бұл
жағдайда жүйе кірісіне мақсаттық күй көрсеткіштері, сондай ̵ ақ диапазондары
мен өзгеру қадамы берілген регулятор тізімі енеді. Жүйе автомат немесе
жартылай автомат режимде берілген мақсаттық күйге жету үшін осы
регулятордың үйлесімділігін табады.
Мәселенің себебінің элементар анализі анықталғаннан кейін формалды
модель құрастырылған болып есептеледі. Бірінші кезекте ол мысалы, “Ithink”
жүйесінің графикалық құрылымдарымен бейнеленген желілік модельге түрленетін
себеп ̵ салдар байланыстарын бейнелейтін логикалық диаграммалар ретінде
көрсетіледі. Содан кейін бұл желілік модель автоматты түрде өзінің
математикалық аналогына ̶ модельдеу жүйесіне енгізілген есептік әдістермен
шешілетін өрнектер жүйесіне түрленеді. Табылған шешім сындық анализге
ұшырайтын графиктер немесе кестелер түрінде көрсетіледі. Нәтижесінде модель
қайта қаралады (желінің кейбір түрлерінің параметрлері өзгертіледі, жаңа
түйіндер қосылады, жаңа байланыстар орнатылады немесе алдыңғылары
өзгертіледі т.б.), содан кейін модель қайта анализге ұшырайды, бұл анализ
модель шын мәнінде қажетті мөлшерде реалды жағдайға сәйкес келгенше жалғаса
береді. Модель құрастырылғаннан кейін ондағы басқарушы парметрлер
ерекшеленіп, олардың ішінен маңыздылары (бұл параметрлер тұсында мәселелер
жойылады немесе критикалық маңыздылығынан айырылады) таңдалып алынады.
Модельдеу процесіне оған қатысатын тұлғалар біртіндеп мәселенің
маңыздылығының тереңдігін түсіне бастайды. Дегенмен, олардың басқарушылық
шешімдерінің нәтижеге тигізетін әсері туралы болжамдарының сенімділігі
математикалық модельдерді ұқыпты құрастырумен байланысты шаралармен
салыстырғанда маңыздылығын жояды. Бұған таңғаларлық себеп жоқ. Басқару
жүйелері кейде 100 және одан астам айнымалыларды қамтиды, бұл
айнымалылардың басқалардың қандай да бір сызықты емес тәуелділікпен
байланысқандығы белгілі немесе болжанған. Осындай жүйелердің әрекетінің
күрделілігі сонша, кейде оны түсіну адам интуициясының шекарасынан асып
кетеді.
Осылайшы, қазіргі күнгі ақпараттық технологиялар саласында имитационды
модельдеу әлемдік ғылыми зерттеулер мен әдістемелік қызметтер аймағында
маңыздылығы жоғырылап кетеді. Имитационды модельдеу көмегімен cтратегиялық
жоспарлау, бизнес-модельдеу, менеджмент, реинжиринг, жобалау, сонымен қатар
аймақтық және қалалық жүйелердің әлеуметтік-экономикалық жамуын модельдеу
мен болжау амағындағы кең көлемді тапсырмалар шешіледі.
Сонымен, имитационды модельдеу құрамына концептуалды модельдеу
(имитационды модельдеудің құрылуының ерте сатыларында), логикалық-
математикалық модельдеу (қолдан жасалған интеллектті қоқанда) кіреді.

1.3 Компьютерлік модельдеу
Компьютерлік модельдеу – адамзат интуициясын қолдап, нақтылайтын
қазіргі замандағы аса эффективті құралы болып табылады. Модель реалдылықтың
дәл көрінісі болып табылмаса да, оны қолдану арқылы адам қабылдаған
шешімнен гөрі дұрыс шешімге жетуге болады. Бұл – адам мүмкіндігін
арттыратын күшті құрал.
Компьютерлік модель түсінігі келесілерді қамтиды:
Объектінің неме жүйенінің өзара байланысқан компьютерлік кестелер,
блок-сұлбалар, диаграммалар, графиктер, суреттер, гипермәтіндер арқылы
суреттелген және объект элементтері арасындағы байланыс пен құрылымын
көрсететін шартты бейнесі – құрылымды-функционалды модель;
Жеке бағдарлама, бағдарламалар жиыны, комплексі. Ол нәтижелерді
тізбектелген есептеулер мен графикалық бейне түрінде беру көмегімен әртүрлі
факторлар әсер еткен жағдайда функциялау процесстерін жүзеге асыру –
имитационды модельдер.
Компьютерлік моделдеудің өзіндік ерекшеліктері бар. Жеке алғанда, оның
қаблеттеріне айнымалылардың көп көлемін ескеру, сызықты емес процессетердің
дамуы мен инергетикалық эффектілердің пайда болуын болжау т.б. кіреді.
Компьютерлік модельдеу тек қана болжау емес, сонымен қатар процесс дамуының
ең жақсы нәтижесіне жетуіне қандай әсерлердің ықпалы зор екендігін анықтау
істерін де атқарады. Компьютерлік модельдеу нәтижелерінің сапалы
қорытындылары күделі жүйенінің құрылымы, даму динамикасы, тұрақтылығы,
тұтастығы т.б. сияқты қасиеттерін анытауға мүмкіндік береді. Көлемдік
қорытындылар көбінесе жүйені сипаттайтын айнымалылардың келешектегі немесе
өткен мәндерін болжау қасиетіне ие.
Қалалық жүйелерді модельдеу тәсілі ретінде жүйелік динамика модельдерін
таңдаған жөн. Жүйелік динамика концепциясы жоғары дәрежелі динамикалық
процесстерді модельдеуге мүмкіндік тудырады. Оның негізінде ағымдар
жиынтығы (қаражаттық, өнімдік, адамдық т.б) ретіндегі динамикалық жүйені
функциялау түсінігі жатыр. Модельдерді құрастырудың технологиялық жолының
жалпы мазмұнын қысқаша қарастырып өтейік. Қалалар модельдері – бұл ресурсты
түрге жататын модельдер: ресурстар (еңбектік, қаржылық, табиғи т.б)
сипатталады. Сыртқы әсерлер мен басқару шешімдері моделдеуші жүйенің
динамикасын (ресурстарды беру мен қайтару жылдамдығы) анықтайды.
Эксперттердің білімділігін өңдеудің негізінде қарастырылып жатқан жүйедегі
барлық факторлар мен олардың арасындағы себептік-нәтижелік байланыстар
анықталады. Қазіргі күні моделдеу жүйелерінің көмегімен (мысалы, Ithink,
VENSIM, DYNAMO және т.б.) модель идеографиялық деңгейде құрастырылады.
Алынатын жүйелік ағымдық диаграммалар эксперт білімінің құрылымының формасы
болып табылады. Шешім қабылдау блоктарында әртүрлі объектілерге басқару
әсерлері беріледі. Негізгі мақсаттық тапсырма – жүйеде ресурстарды қолдану
балансын орнату. Жүйелік динамика модельдері балансын орнату. Жүйелік
динамика модельдері балансты типтегі дифференциалды д\теңдеулермен бірге
және күрделі жүйелердегі оптимизация, басқару, интеграция принциптерімен
үйлесімділікте қолданылады. Сонымен, әлеуметтік-экномикалық жүйелердің
модельдерін ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.