Функциональные возможности ARIS, Arena, MatLab, AnyLogic, GPSS World

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

кафедра АСУ

Реферат

на тему: «Функциональные возможности ARIS, Arena, MatLab, AnyLogic, GPSS World»

Студенты группы:

Нестеров Е.(МИТ-12-1), Абушинов Э.

(МИТ-12-1), Массино В.(МИ-12-1

Преподаватель: Фомин С.Я

Москва

2015 г.

Введение

Моделирование - один из способов исследования и устранения проблем, возникающих в окружающем нас мире. Говоря более строго, «модель есть материально или теоретически сконструированный объект, который заменяет (представляет) объект исследования в процессе познания, находится в отношении сходства с последним (изоморфизм, аналогия, физическое сходство и т.п.) и более удобен для исследования». Наиболее естественная и важная сфера применения моделирования - анализ сложных кибернетических систем.

Принято различать аналитическое и имитационное моделирование. Аналитическая модель, как правило, статическая (выходы функционально зависят от входов), и поэтому может быть реализована даже с помощью электронных таблиц. К имитационным моделям прибегают в тех случаях, когда объект моделирования настолько сложен, что описать его поведение математическими уравнениями невозможно или весьма затруднительно. Имитационное (динамическое) моделирование рассматривает модель как множество правил (дифференциальных уравнений, конечных автоматов, сетей Петри и т.п.), которые определяют, в какое состояние перейдет моделируемый объект в будущем из заданного начального состояния.

В современном имитационном моделировании сформировались и наиболее массово применяются 3 основных подхода - дискретно-событийное моделирование, системная динамика и агентное моделирование. С точки зрения математики, аппарат системной динамики обычно оперирует с непрерывными во времени процессами, а дискретно- событийное и агентное моделирование чаще всего применяются для дискретных во времени процессов. С другой стороны, системная динамика предполагает наивысший уровень абстракции модели, а дискретно-событийное моделирование отражает абстракции низкого и среднего уровня. Агентное моделирование может применяться на любом уровне модели любого масштаба.

Дискретно-событийное моделирование исторически восходит к Джеффри Гордону, который в начале 60-х гг. XX века спроектировал и реализовал систему GPSS. Основной объект в этой системе - пассивный транзакт (заявка на обслуживание), который может представлять собой персонал, детали, сырье, документы, сигналы и т.п. Продвигаясь по модели, транзакты становятся в очереди к устройствам, захватывают и освобождают одноканальные и многоканальные устройства, расщепляются, уничтожаются и т.д. Таким образом, дискретно-событийную модель можно рассматривать как глобальную стохастическую схему обслуживания заявок.

Существует громадное количество инструментов, поддерживающих такой подход в моделировании - GPSS/PC, GPSS/H, GPSS World, Object GPSS, Arena, SimProcess, Enterprise Dynamics, AutoMod и др.

Системная динамика как методология была предложена в 1961 г. Джеем Форрестером в качестве инструмента исследования информационных обратных связей в производственно - хозяйственной деятельности - для того, чтобы выяснить, каким образом взаимодействуют организационная структура, усиления (в политиках) и задержки (в принятии решений и действиях), оказывая влияние на эффективность предприятия. Процессы, происходящие в реальном мире, в системной динамике представляются в терминах накопителей (фондов) и потоков между ними. Системно-динамическая модель описывает поведение системы и ее структуру как множество взаимодействующих положительных и отрицательных связей и задержек. Математически такая модель выглядит как система дифференциальных уравнений. Методы системной динамики поддерживаются такими инструментами, как DYNAMO, Stella, Vensim, PowerSim, iThink , ModelMaker и др.

Агентное моделирование предполагает работу с децентрализованной моделью. В такой модели нет единой точки, определяющей поведение системы в целом. Агентная модель состоит из множества индивидуальных объектов (агентов) и их окружения. Поведение системы описывается на индивидуальном уровне; глобальное поведение рассматривается как результат совокупной деятельности агентов - каждый из которых действует сообразно собственному «уставу», существует в общей среде, взаимодействует со средой и другими агентами. Для описания поведения агентов используются карты состояний, являющиеся стандартным инструментом UML. Для систем, содержащих большое количество активных объектов с отчетливо выраженным индивидуальным поведением, агентное моделирование является более универсальным подходом (т.к. позволяет учесть структуры и поведение любой сложности). Другое важное достоинство агентного моделирование - возможность разработки модели даже в отсутствие сведений о глобальных зависимостях. Зная индивидуальную логику поведения участников процесса, можно построить агентную модель и спрогнозировать ее глобальное поведение. Помимо этого, агентная модель проще в сопровождении - поскольку уточнения вносятся на локальном уровне. Концепция агентного моделирования позволяет осуществить переход от моделей системной динамики и дискретно-событийных моделей к агентным моделям с помощью процедуры конвертации. Для системно-динамических моделей может потребоваться деагрегация накопителей на множества агентов (при условии активности и различимости этих агентов). В дискретно-событийных моделях индививидульные объекты-транзакты также могут стать агентами (при условии децентрализации логики прохождения транзактов по модели). Инструментарий агентного моделирования не столь богат. Тем не менее, стоит отметить пакет AnyLogic - эффективное воплощение идей агентного моделирования в програмный код.

Существуют и узкоспециализированные методологии моделирования и анализа бизнес- процессов - например, ARIS (Architecture of Integrated Information Systems), а также одноименное инструментальное средство.

Относительно возможностей имитационного моделирования в рамках ARIS можно сказать следующее. Модуль имитационного моделирования ARIS Simulation используется для проведения динамических экспериментов для определения узких мест в реализации процессов (несогласованность параллельно выполняемых процессов, нехватка ресурсов и т.п.). Для этого предварительно требуется формализовать временные характеристики исследуемых бизнес-процессов. Ряд специалистов считает, что более удобным в этом плане является программный комплекс MATLAB/Simulink, специально предназначенный для моделирования динамических систем.

компьютерный моделирование имитационный

GPSS World

GPSS World - современный представитель GPSS-семейства, реализованный для работы на ПК в среде MS Windows. Система GPSS World - это мощная среда компьютерного моделирования общего назначения, разработанная для профессионалов в области моделирования. Это комплексный моделирующий инструмент, охватывающий области как дискретного, так и непрерывного компьютерного моделирования, обладающий высочайшим уровнем интерактивности и визуального представления информации. Разработана компанией Minuteman Software. В России и странах СНГ распространяется ООО «Элина-Компьютер» (Казань).

GPSS World основан на оригинальном языке компьютерного моделирования GPSS, что означает General Purpose Simulation System - общецелевая система моделирования. В основном этот язык был разработан Джефри Гордоном приблизительно в 1960 году в IBM и привнес множество важных концепций в каждую из коммерческих реализаций языков компьютерного моделирования дискретных событий, разработанных с тех пор. GPSS World - это прямое развитие языка моделирования GPSS/РС, одной из первых реализаций GPSS для персональных компьютеров.

При разработке GPSS впервые был применён объектно-ориентированный подход и она сама является первым успешно реализованным объектно-ориентированным программным продуктом. Именно в ней впервые было реализовано понятие транзакт (по-русски -- заявка, требование) и другие понятия теории массового обслуживания. Программирование в GPSS похоже на таковое в других языках (имеются операторы и операнды, ссылки, ветвления и др.), но каждый оператор GPSS представляет собой целую систему (реально -- подпрограмму), выполняющую внутри себя несколько функций, которые напрямую внешне не проявляются. Это -- сбор статистики об обрабатываемых транзактах, её обработка, изменение различных параметров транзакта и др. Программа включает специфический набор операторов, которые стали основой для разработки других систем имитационного моделирования.

Функциональные возможности

1) Архитектура и интерфейс

GPSS World является приложением Windows и использует все преимущества этой ОС, графического интерфейса пользователя и архитектуры «документ-вид». Это позволяет реализовать:

· Многозадачность;

· Использование виртуальной памяти (благодаря использованию механизма виртуальной памяти модели могут занимать до 1 Гб);

· Интерактивность (удобное взаимодействие с выполняющимися процессами моделирования);

· Графический интерфейс пользователя (полноэкранный текстовый редактор, работа с несколькими объектами (текст модели, журнал, отчет и т.д.);

· Визуализация (применение наглядных графических окон для отображения информации, стилизованная анимация и возможность использования внешних анимационных пакетов (пост-процессорных и оперативных).

Все вышеперечисленное обеспечивает пользователя удобным инструментом для построения моделей, их быстрой и эффективной отладки и анализа выходных данных.

Кроме этого, GPSS World - это:

* Высокопроизводительный транслятор;

* Возможность ввода и вывода данных в процессе моделирования;

* Сохранение запущенных процессов моделирования с возможностью последующей загрузки и продолжения выполнения;

* Пакетный режим с контролируемой процедурой выхода из приложения.

2) Взаимодействие с другими приложениями

Для взаимодействия с другими приложениями GPSS World предоставляет 2 механизма. 

Первый из них - потоки данных. Под потоком данных в GPSS World понимается последовательность текстовых строк, используемых в процессе моделирования. С помощью потока данных можно считывать и записывать данные в файлы текстового формата. Для управления потоками данных в GPSS World существуют специальные блоки и процедуры (речь о них пойдет далее). Таким образом, с помощью потоков данных можно использовать текстовые файлы, в том числе и для обмена информацией с внешними приложениями. 

Второй механизм - процедуры динамического вызова. Библиотека встроенных процедур GPSS World содержит набор процедур для вызова функций, хранящихся во внешних исполняемых файлах, включая динамически подключаемые библиотеки DLL. Таким образом, есть возможность использовать библиотеки функций сторонних разработчиков, которые могут существенно расширить возможности системы GPSS World. 

Взаимодействие GPSS World с другими приложениями предоставляет пользователю практически неограниченную свободу при обработке и анализе данных, получаемых в результате моделирования в системе GPSS World.

GPSS World сохранил все преимущества своего предшественника - GPSS/PC. Кроме этого в эту систему были введены следующие новшества:

- Новые блоки языка GPSS: ADOPT, DISPLACE, PLUS и INTEGRATION;

- Блоки OPEN, CLOSE, READ, WRITE и SEEK, обеспечивающие ввод-вывод во время моделирования;

- Программируемые эксперименты с автоматическим анализом данных;

- Автоматические генераторы отсеивающих и оптимизирующих экспериментов;

- Свыше 20 встроенных вероятностных распределений

- Интегрированный язык программирования PLUS;

- Библиотека PLUS-процедур;

- Автоматическое интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений любого порядка;

- Пакетный режим с контролируемой процедурой выхода из приложения;

- Диалоговые окна ввода блоков;

- Возможность динамического вызова функций из внешних файлов.

GPSS World полностью совместим с GPSS/PC и позволяет запускать модели GPSS/PC без каких-либо изменений.

Arena

Система Arena компании Rockwell Automation является лидером на рынке программ имитационного моделирования. В Arena используется процессор и язык имитационного моделирования SIMAN. Этот продукт используют крупнейшие компании, включая General Motors, UPS, IBM, Nike, Xerox, Lufthansa, Ford Motor Company и другие. Основные области применения данного пакета: производство (моделирование конвейерного производства, определение узких мест…), логистика и складское хозяйство (оптимизация использования складских площадей), вооружение и безопасность, медицина (моделирование потока пациентов, распределение персонала…), и другие. Arena предоставляет пользователю удобный графический интерфейс с набором шаблонов моделирующих конструкций. Для создания модели в пакете Arena моделирующие конструкции сначала перетаскивают в окно модели, а затем соединяют, чтобы обозначить движение объектов в моделируемой системе. Затем моделирующие конструкции детализируются с помощью диалоговых окон или встроенных таблиц. В иерархии модели может быть неограниченное число уровней. В базовом шаблоне Arena (Basic Process) представлены конструкции, позволяющие создавать дискретно-событийные модели: источники сущностей (create); уничтожители сущностей (dispose); действия (process), в которых можно задавать доступные ресурсы; конструкции для изменения свойств сущностей (assign); логические конструкции (decide). Rockwell Arena выпускается только для операционной системы Windows. В Arena предусмотрен экспорт данных из Microsoft Excel и Microsoft Access. Arena обеспечивает вывод на экран двухмерной и трехмерной (Arena 3DPlayer) анимации и позволяет выводить на экран динамическую графику (гистограммы и графики временной зависимости). Число потоков случайных чисел в пакете Arena не ограничено. Более того, пользователь имеет доступ к 12 стандартным теоретическим распределениям вероятностей, а также к эмпирическим распределениям. Данный пакет позволяет выполнять функционально-стоимостной анализ при использовании ABC-метода, благодаря чему можно учитывать дополнительные и обычные затраты, а также создавать временные отчеты. Результаты моделирования сохраняются в базе данных и отображаются на экране после прогона модели в виде отчета.

Простейшая имитационная модель, созданная в Arena

Модель обработки документа

Модель показывает систему обработки документа (закладной). Сначала документ регистрирует секретарша (иконка слева в нижней части рисунка, затем просматривает клерк (иконка справа). Затем клерк либо принимает документ, либо возвращает. Очередь документов показывается в виде набора иконок сверху от процесса Review Application и в виде графика в правой нижней части рисунка. Иконки, отображающие секретаря и клерка могут быть разными в зависимости от состояния (занят - ожидает), следовательно, модель может быть анимирована.

Arena позволила организациям в разных странах:

· избежать дорогостоящих ошибок, вызываемых реализацией исключительно интуитивных решений;

· разработать процессы, позволяющие бороться с тупиками и неопределенностью, вызванными случайностью и непостоянством систем;

· обнаружить скрытые резервы и устранить тормозящие факторы в существующих реализациях и внутренних процессах;

· укрепить отношения с клиентами путем повышения качества услуг и скорости их предоставления.

Система имитационного моделирования ARENA открывает большие возможности для моделирования различных бизнес процессов. Благодаря широким счетным и анимационным возможностям, она в разы упрощает процесс моделирования, позволяя создавать подвижные компьютерные модели, используя которые можно адекватно представить очень многие реальные системы. ARENA позволяет исследовать новую политику, управляющие процедуры, правила принятия решений, организационную структуру, потоки информации и т.д. без вмешательства в работу реальной системы. Новые технические средства, планы размещения, программное обеспечение, транспортные системы и т. п. могут быть опробованы до того, как деньги, время и другие ресурсы будут потрачены на их приобретение и/или создание. Имитационное моделирование позволяет проверять гипотезы о причинах возникновения тех или иных наблюдаемых феноменов. Моделирование в продукте ARENA дает возможность изучать объекты, о поведении которых имеется недостаточно информации. Одно из основных преимуществ продукта ARENA заключается в том, что он помогает получить ответ на вопрос "что, если...".

AnyLogic

AnyLogic -- программное обеспечение для имитационного моделирования сложных систем и процессов, разработанное российской компанией XJ Technologies. Продукт получил название AnyLogic, потому что он поддерживал все три известных метода моделирования: системная динамика; дискретно-событийное моделирование; агентное моделирование. Многие крупные компании, такие как Билайн, Газпром, General Motors, Mitsubishi, McDonalds остановили свой выбор на AnyLogic. Графическая среда AnyLogic построена по тому же принципу, что и в Rockwell Arena. Моделирующие конструкции располагаются в палитрах (аналог шаблонов в Arena). Для создания модели, как и в Arena, моделирующие конструкции перетаскивают в область модели и соединяют. Детализировать моделирующие конструкции можно, выделив их и изменив параметры, используя панель свойств.

Конструкции для построения дискретно-событийных моделей располагаются в палитре Enterprise Library. AnyLogic поддерживает иерархическое моделирование, а также создание собственных моделирующих конструкций и объединение их в библиотеки (только для версии Professional). AnyLogic основан на Java и базируется на платформе Eclipse - современном стандарте для бизнес-приложений. Благодаря Eclipse AnyLogic работает на всех распростран?нных операционных системах (Windows, Mac, Linux и т.д.). В редакторе AnyLogic возможно разработать анимацию и интерактивный графический интерфейс модели. Анимация может быть иерархической и поддерживать несколько перспектив. Например, есть возможность определить глобальный взгляд на процесс производства, а также детальные анимации конкретных операций - и переключаться между ними. В AnyLogic пользователю доступно 29 стандартных теоретических распределений. Есть возможно зафиксировать набор случайных чисел и произвести абсолютно идентичный эксперимент. Для создания отчетов в AnyLogic отведена специальная палитра «Статистика», в которой содержатся конструкции для сбора данные по ходу работы модели. В этой палитре также находятся различные диаграммы, графики и гистограммы.

Пример модели в AnyLogic 5.1.

AnyLogic позволяет описывать составные части больших разнородных систем, используя разные подходы и совмещая в одной модели системную динамику, дискретно- событийный метод и агентное моделирование. В состав документации входит руководство по системной динамике, что облегчает процесс конвертации моделей. Вместе с AnyLogic поставляется набор примеров моделей, отсортированных по категориям: производственные модели и модели логистики, медицинские модели, модели систем обслуживания, модели компьютерных и телекоммуникационных систем и т.д. (справедливости ради необходимо отметить, что подобные примеры входят и в состав GPSS World, и в состав Vensim)

Aris

Система ARIS представляет собой комплекс средств анализа и моделирования деятельности предприятия, а также разработки автоматизированных информационных систем. В ее основу положена обширная методология, вобравшая в себя особенности различных методов моделирования, отражающих разные взгляды на исследуемую систему. Одна и та же модель может разрабатываться с использованием нескольких методологий, что позволяет использовать ARIS пользователям с различными теоретическими знаниями и настраивать его на работу с системами имеющими свою специфику.

Разработчиком данного продукта является германская фирма IDS Prof. Scheer, которая считается мировым лидером в области разработок инструментальных средств для анализа и реорганизации деловых процессов, а также хорошо известна в мире как консалтинговая фирма, занимающаяся реорганизацией бизнеса.

В рейтинге Gartner Group система ARIS занимает лидирующее положение на рынке средств моделирования и анализа деловых процессов.



Рейтинг ARIS

Итак, ARIS представляет собой интегрированную среду анализа и проектирования. Помимо основной среды разработки - ARIS Toolset - она включает множество модулей, которые являются как дополнительными компонентами ARIS Toolset, расширяющими основную среду, так и самостоятельными модулями. Такая структура ARIS позволяет говорить о семействе продуктов данного направления, в рамках которого можно скомпоновать оптимальный состав системы, полностью обеспечивающий реализацию конкретных задач.

В семейство ARIS входят следующие модули:

· ARIS Toolset - базовая инструментальная среда;

· ARIS Easy Design - упрощенная среда моделирования;

· ARIS Simulation - модуль динамического имитационного моделирования;

· ARIS Link for R/3 - модуль, обеспечивающий интеграцию с репозиторием R/3;

· ARIS Analyzer for R/3 - модуль проверки создаваемых моделей на соответствие методологии SAP;

· ARIS Promt - модуль стоимостного анализа;

· дополнительные модули-интерфейсы, обеспечивающие интеграцию с системами Microsoft Project, ER/win, Designer/2000, IBM Flowmark (класс workflow), Staffware и т.д.

Обзор программных модулей, входящих в семейство ARIS показывает, что рассматриваемая система предназначена не только и не столько для моделирования, но представляет собой мощный инструментарий анализа. Одной из отличительных характеристик системы является мощная методология, поддерживаемая программными средствами.

Методология моделирования ARIS

Методология, используемая ARIS, представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках системного подхода. Это позволяет говорить о единой архитектуре рассматриваемой методологии. ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих различные аспекты исследуемой системы:

- организационные модели, представляющие структуру системы - иерархию организационных подразделений, должностей и конкретных лиц, многообразие связей между ними, а также территориальную привязку структурных подразделений;

- функциональные модели, содержащие иерархию целей, стоящих перед аппаратом управления, с совокупностью деревьев функций, необходимых для достижения поставленных целей;

- информационные модели, отражающие структуру информации, необходимой для реализации всей совокупности функций системы;

- модели управления, представляющие комплексный взгляд на реализацию деловых процессов в рамках системы.

Графически такой подход может быть представлен следующим образом:



Другой особенностью методологии ARIS, обеспечивающей целостность разрабатываемой системы, является использование различных уровней описания, что поддерживает теорию жизненного цикла системы, существующего в сфере информационных технологий. В ARIS Toolset используется трехфазовая модель жизненного цикла, т.е. каждый из перечисленных аспектов имеет три уровня представления:

1. Уровень определения требований. На данном уровне разрабатываются модели, описывающие то, что должна делать система - как она организована, какие деловые процессы в ней присутствуют, какие данные при этом используются.

2. Уровень проектной спецификации. Этот уровень соответствует концепции информационной системы, определяющей основные пути реализации предъявленных на втором этапе требований.

3. Уровень описания реализации. На данном этапе жизненного цикла создания информационных систем происходит преобразование спецификации в физическое описание конкретных программных и технических средств. Это заключительный этап проектирования систем, за которым следует этап физической реализации (программирования). Уровень описания реализации порождает документы, на основе которых можно обеспечить процесс разработки программных модулей (или подбора готовых программных компонент, отвечающих поставленным требованиям), а также выбора и организации технических средств реализации системы.

Графически такое разделение по уровням в ARIS выглядит следующим образом:

Имитационное моделирование в ARIS. После построения статической модели системы, описывающей ее структуру, принципы ее функционирования и данные, которые при этом используются, бывает полезно оценить поведение системы во времени в зависимости от данных, подаваемых на вход. Эта задача решается таким модулем ARIS как ARIS Simulation.

Модуль ARIS Simulation предоставляет данные, которые могут быть получены только благодаря моделированию процессов во времени, такие данные нельзя извлечь из статической модели. Только исследование совместного влияния различных факторов на некотором временном отрезке может выявить узкие места, например, критические ситуации, возникающие в связи с нехваткой ресурсов, или низкий процент загрузки ресурсов. В результате динамического анализа деловых процессов могут быть выявлены длительности периодов простоя в процессах, например, динамика времени ожидании и ситуации недостатка ресурсов.

Имитация позволяет обнаружить возникновение незапланированного времени ожидания в некоторых точках процесса и, таким образом, позволяет выявить недостаток людских ресурсов. В таком случае, функция процесса не может быть выполнена из-за того, что все назначенные сотрудники заняты выполнением других функций.

Это ограничение может быть выявлено и устранено с помощью имитационных статистических таблиц. Можно, к примеру, отслеживать и корректировать точки синхронизации (например, время, когда несколько операций должны быть закончены, чтобы можно было начать выполнение следующей операции). Такая коррекция может быть проведена, в частности за счет увеличения количества исполнителей непосредственно перед тем моментом времени как могла бы возникнуть проблема их недостатка. Другой возможностью является сдвиг времени выполнения функции в той точке процесса, где возникает задержка.

Модуль ARIS Simulation используется:

· для оценки возможностей оптимизации/модификации процессов (например, по финансовым или временным затратам);

· для выявления узких мест;

· для выявления на ранних стадиях и оценки критических ситуаций, связанных с нехваткой ресурсов;

· для оценки потенциальных возможностей модификации моделей в реальных ситуациях;

· для оценки различных сценариев в количественных характеристиках;

· для оперативной оптимизации деловых процессов.

ARIS и R/3

Система R/3 представляет собой комплексную систему управления производством. Она обеспечивает выполнение таких функций как производственное планирование и управление производством, управление запасами, управление складами, управление материально-техническим снабжением и т.п. Внедрение и эксплуатация такой многофункциональной системы требует надлежащей поддержки. В рассматриваемой интегрированной системе ARIS такая поддержка реализована с помощью набора модулей ARIS for R/3. С его помощью реализуется документирование и анализ результатов проекта.

ARIS for R/3 - это обобщенный термин для нескольких продуктов семейства ARIS, поддерживающих среду SAP R/3. Основные продукты этой серии - ARIS Easy Design for R/3 and ARIS Toolset for R/3. Каждый из них содержит компоненты соответствующих продуктов, а также средства интеграции, позволяющие осуществлять доступ к среде R/3.

Поскольку вся информация, смоделированная в ARIS for R/3, хранится в репозитории, она может быть проанализирована при помощи специализированных функций. Соблюдение соглашений SAP является крайне необходимым для обеспечения непротиворечивости и возможности повторного использования данных моделирования. Для проверки соблюдения этих соглашений ARIS for R/3 предлагает семантическую проверку, которая выявляет ошибки моделирования. Для облегчения процесса моделирования сложных требований все модели SAP могут быть перенесены в репозиторий ARIS.

Matlab

MATLAB -- это высокоуровневый язык и интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации результатов. С помощью MATLAB можно анализировать данные, разрабатывать алгоритмы, создавать модели и приложения. 

Язык, инструментарий и встроенные математические функции позволяют вам исследовать различные подходы и получать решение быстрее, чем с использованием электронных таблиц или традиционных языков программирования, таких как C/C++ или Java. 

MATLAB широко используется в таких областях, как: 

· обработка сигналов и связь,

· обработка изображений и видео,

· системы управления,

· автоматизация тестирования и измерений,

· финансовый инжиниринг,

· вычислительная биология и т.п.

Более миллиона инженеров и ученых по всем миру используют MATLAB в качестве языка технических вычислений. 

MATLAB по сравнению с традиционными языками программирования (C/C++, Java, Pascal, FORTRAN) позволяет на порядок сократить время решения типовых задач и значительно упрощает разработку новых алгоритмов.

MATLAB представляет собой основу всего семейства продуктов MathWorks и является главным инструментом для решения широкого спектра научных и прикладных задач, в таких областях как: моделирование объектов и разработка систем управления, проектирование коммуникационных систем, обработка сигналов и изображений, измерение сигналов и тестирование, финансовое моделирование, вычислительная биология и др.

Ядро MATLAB позволяет максимально просто работать с матрицами реальных, комплексных и аналитических типов данных и со структурами данных и таблиами поиска. 

MATLAB cодержит встроенные функции линейной алгебры (LAPACK, BLAS), быстрого преобразования Фурье (FFTW), функции для работы с полиномами, функции базовой статистики и численного решения дифференциальных уравнений; расширенные математические библиотеки для Intel MKL.

Особое место среди инструментальных приложений пакета MATLAB занимает система визуального моделирования SIMULINK. Её можно рас- сматривать, как самостоятельный продукт фирмы Math Works, однако работает он только при наличии ядра MATLAB и использует многие функции, входящие в его состав.

Simulink - это графическая среда имитационного моделирования, позволяющая при помощи блок-диаграмм в виде направленных графов, строить динамические модели, включая дискретные, непрерывные и гибридные, нелинейные и разрывные системы. 

Интерактивная среда Simulink, позволяет использовать уже готовые библиотеки блоков для моделирования электросиловых, механических и гидравлических систем, а также применять развитый модельно-ориентированный подход при разработке систем управления, средств цифровой связи и устройств реального времени. 

Дополнительные пакеты расширения Simulink позволяют решать весь спектр задач от разработки концепции модели до тестирования, проверки, генерации кода и аппаратной реализации. Simulink интегрирован в среду MATLAB, что позволят использовать встроенные математические алгоритмы, мощные средства обработки данных и научную графику.

Построение модели в MATLAB



Построение модели в Simulink

Список литературы

1. К.Н. Мезенцев - Моделирование систем в среде AnyLogic.

2. М.В. Киселёва - Имитационное моделирование систем в среде AnyLogic.

3. Карпов Ю. - Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic.

4. Бражник А.Н., Имитационное моделирование: возможности GPSS WORLD. -- СПб..: Реноме, 2006. -- 439 с.

5. В. Томашевский, Е. Жданова. Имитационное моделирование в среде GPSS. М.: Бестселлер, 2003.

6. Руководство пользователя по GPSS World. -- Казань: Издательство «Мастер-Лайн», 2002.

7. Хемди А. Таха Глава 18. Имитационное моделирование // Введение в исследование операций = Operations Research: An Introduction. -- 7-е изд. -- М.: «Вильямс», 2007. -- С. 697-737.

8. «Экономико-математические методы и прикладные модели», под ред. Федосеева В.В. , Москва «Юнити» 2001 г.

9. В.И.Горбаченко "Вычислительная линейная алгебра с примерами на MATLAB. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. - 320с.

10. И.Ф. Цисарь, В.Г. Нейман. Компьютерное моделирование экономики. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2008.-384с.

11. В.Потемкин. Система MATLAB. Справочное пособие. М: Диалог-МИФИ, 1997.

12. Шеер А.-В. Моделирование бизнес- процессов. -- М.: Весть-МетаТехнология, 2000.

13. ИСО/МЭК 20000-1(-2) :2005 Информационные технологии. Управление сервисами.

14. Варфоломеев В.И. Алгоритмическое моделирование элементов экономических систем - М.: Финансы и статистика, 2000

15. Чавкин А.М. Методы и модели рационального управления в рыночной экономике - М.: Финансы и статистика, 2001

Размещено на Allbest.ru

...