24185

Применение имитационного моделирования

Лекция

Социология, социальная работа и статистика

Имитационное моделирование это частный случай математического моделирования. Применение имитационного моделирования К имитационному моделированию прибегают когда: дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте; невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время причинные связи последствие нелинейности стохастические случайные переменные; необходимо сымитировать поведение системы во времени. Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов...

Русский

2013-08-09

47.5 KB

34 чел.

Моделирование  один из наиболее распространенных методов исследования процессов функционирования сложных систем. Известно достаточно большое количество методов построения математических моделей и средств реализации моделирующих алгоритмов. Наиболее распространенными из них являются системы и сети массового обслуживания.

В терминах систем массового обслуживания (СМО) описываются многие реальные системы: вычислительные системы, узлы сетей связи, системы посадки самолетов, магазины, производственные участки  любые системы, где возможны очереди и (или) отказы в обслуживании.

Имитационное моделирование — это метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности. Такую модель можно «проиграть» во времени как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику.

Имитационное моделирование — это частный случай математического моделирования.

Применение имитационного моделирования

К имитационному моделированию прибегают, когда:

  •  дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;
  •  невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время, причинные связи, последствие, нелинейности, стохастические (случайные) переменные;
  •  необходимо сымитировать поведение системы во времени.

Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между ее элементами или другими словами – разработке симулятора (английский термин – simulation modeling) исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.

Имитационное моделирование позволяет имитировать поведение системы, во времени. При чём плюсом является то, что временем в модели можно управлять: замедлять в случае с быстропротекающими процессами и ускорять для моделирования систем с медленной изменчивостью. Можно имитировать поведение тех объектов реальные эксперименты с которыми, дороги, невозможны или опасны.

Имитация, как метод решения нетривиальных задач, получила начальное развитие в связи с созданием ЭВМ в 1950х — 1960х годах.

Можно выделить две разновидности имитации:

  •  Метод Монте-Карло (метод статистических испытаний);
  •  Метод имитационного моделирования (статистическое моделирование).

Виды имитационного моделирования

  •  Агентное моделирование – относительно новое (1990е-2000е гг.) направление в имитационном моделировании, которое используется для исследования децентрализованных систем, динамика функционирования которых определяется не глобальными правилами и законами (как в других парадигмах моделирования), а наоборот. Когда эти глобальные правила и законы являются результатом индивидуальной активности членов группы. Цель агентных моделей – получить представление об этих глобальных правилах, общем поведении системы, исходя из предположений об индивидуальном, частном поведении ее отдельных активных объектов и взаимодействии этих объектов в системе. Агент – некая сущность, обладающая активностью, автономным поведением, может принимать решения в соответствии с некоторым набором правил, взаимодействовать с окружением, а также самостоятельно изменяться.
  •  Дискретно-событийное моделирование – подход к моделированию предлагающий абстрагироваться от непрерывной природы событий и рассматривать только основные события моделируемой системы такие как: «ожидание», «обработка заказа», «движение с грузом», «разгрузка» и другие. Дискретно-событийное моделирование наиболее развито и имеет огромную сферу приложений – от логистики и систем массового обслуживания до транспортных и производственных систем. Этот вид моделирования наиболее подходит для моделирования производственных процессов. Основан Джеффри Гордоном в 1960х годах.
  •  Системная динамика – парадигма моделирования, где для исследуемой системы строятся графические диаграммы причинных связей и глобальных влияний одних параметров на другие во времени, а затем созданная на основе этих диаграмм модель имитируется на компьютере. По сути, такой вид моделирования более всех других парадигм помогает понять суть происходящего выявления причинно-следственных связей между объектами и явлениями. С помощью системной динамики строят модели бизнес-процессов, развития города, модели производства, динамики популяции, экологии и развития эпидемии. Метод основан Форрестером в 1950 годах.

Области применения

  •  Бизнес процессы
  •  Боевые действия
  •  Динамика населения
  •  ИТ-инфраструктура
  •  Математическое моделирование исторических процессов
  •  Логистика
  •  Пешеходная динамика
  •  Производство
  •  Рынок и конкуренция
  •  Сервисные центры
  •  Цепочки поставок
  •  Уличное движение
  •  Управление проектами
  •  Экономика здравоохранения
  •  Экосистемы

Популярные системы имитационного моделирования

  •  AnyLogic 
  •  Arena[1] 
  •  eM-Plant 
  •  Powersim
  •  GPSS 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67893. РОЛЬ ГРАЖДАНСКО-ПРАВОВЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИИ БЕЗОПАСНОСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ 49.5 KB
  В соответствии со статьей 1 Гражданского кодекса Российской Федерации принятой на основании и в развитие статьи 55 Конституции Российской Федерации гражданские права могут быть ограничены на основании федерального закона и только в той мере в какой это необходимо в целях защиты основ конституционного...
67894. ПОНЯТИЕ И ВИДЫ МАТЕРИАЛЬНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ 49 KB
  Грибовский ответственность должностных лиц имеет в России громадное значение ввиду чрезвычайно многочисленного класса чиновников с одной стороны и громадного их влияния на общественную и государственную жизнь с другой. Ответственность эта делится на уголовную гражданскую и дисциплинарную.
67895. НАЛОГОВЫЕ ДОГОВОРЫ ОБ ИЗМЕНЕНИИ СРОКОВ УПЛАТЫ НАЛОГОВ И СБОРОВ 86.5 KB
  Предоставление налогового кредита оформляется договором между уполномоченным на то органом и соискателем такого кредита. Жуков в экономическом аспекте данная отсрочка платежа в виде налогового кредита означает предоставление кредита.
67896. ДЕТЕРМИНИЗМ, ИНДЕТЕРМИНИЗМ ИЛИ СВОБОДА ВОЛИ? 104.5 KB
  Детерминизм (от лат. determino — определяю) — учение классической философии о закономерной универсальной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений объективной действительности1. Понятие «детерминизм» возникло в средневековье как вид логического определения понятия, противостоящий генерализации...
67897. ПРАВО ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРАВООХРАНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ НА ОЦЕНКУ СОБСТВЕННЫХ ДЕЙСТВИЙ 66 KB
  В Обращении к сотрудникам органов внутренних дел и военнослужащим внутренних войск МВД России министр внутренних дел Российской Федерации генерал-полковник милиции Р. Однако зачастую милиция может проявить свою самостоятельность и автономию применяя право милиции на оценку собственных действий...
67898. К ВОПРОСУ О ПОНЯТИИ КОРРУПЦИИ И ПУТЯХ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ЕЙ 92.5 KB
  Особенности характерные для экономической преступности высокое общественное положение субъектов ее совершения изощренно интеллектуальные способы их действий огромный материальный физический и моральный ущерб ими причиняемый исключительная латентность экономических посягательств и снисходительное...
67899. ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАКОННОСТИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МЕР АДМИНИСТРАТИВНОГО ПРЕСЕЧЕНИЯ 93 KB
  Исследование применения мер административного пресечения предполагает обращение к проблемам законности при осуществлении данного вида правоприменительной деятельности. К этому подвигает не только важность теоретического анализа механизма обеспечения законных прав и интересов при реализации...
67900. ПРИЧИНУ РОСТА ПРЕСТУПНОСТИ НАЗЫВАЕТ ХРИСТИАНСКАЯ АНТРОПОЛОГИЯ 130 KB
  Последние открытия генетиков и расшифровка генома человека позволили сделать вывод что почти все социальные проявления разумеется и преступное поведение человека запрограммированы. составила 296 против 345 в 1997 году безработных с другой а совсем в другом не во внешних обстоятельствах...
67901. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТАТУСА АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 81 KB
  В настоящее время административная карта Российской Федерации насчитывает 1863 района 650 городов республиканского областного краевого окружного подчинения 318 городских районов и округов более 400 городов районного подчинения около двух тысяч поселков городского типа и свыше 24 тысяч...