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

37 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

36678. МАРКСИЗМ ТА НЕОМАРКСИЗМ 46.5 KB
  Виникнення та сутність марксизму. Виникнення та сутність марксизму Класична німецька філософія завершує класичний етап розвитку філософії. Філософія марксизму відрізняється від учень його послідовників: І. Віддаючи належне теорії марксизму яка націлила класову боротьбу пролетаріату на завоювання політичної влади і організацію соціалістичного...
36679. НІМЕЦЬКА КЛАСИЧНА ФІЛОСОФІЯ. Конспект лекції 69.5 KB
  НІМЕЦЬКА КЛАСИЧНА ФІЛОСОФІЯ ПЛАН 1. Умови формування та особливості німецької класичної філософії.Умови формування та особливості німецької класичної філософії. Важливу роль у формуванні німецької класичної філософії відіграли досягнення природознавства та суспільних наук: стали розвиватися фізика і хімія просунулося вперед вивчення органічної природи.
36680. ФІЛОСОФІЯ НОВОГО ЧАСУ. Лекція 107 KB
  Проблема методу пізнання. Проблема методу пізнання. Спочатку ці обидва види матеріалізму виступають спільно: і той і інший розпочинають критику схоластики з питання про метод пізнання з метою подолання не лише схоластичної відірваності від досвіду практики але й притаманного схоластиці ідеалізму. Бекон в Англії Декарт у Франції Спіноза в Голландії при всіх відмінностях їх один від одного збігаються між собою у цьому розумінні мети й завдань пізнання.
36681. ФІЛОСОФІЯ СЕРЕДНЬОВІЧНОГО СУСПІЛЬСТВА ТА ВІДРОДЖЕННЯ 98.5 KB
  Короленка Кафедра філософії Опорний конспект лекції з курсу ФІЛОСОФІЯ на тему: ФІЛОСОФІЯ СЕРЕДНЬОВІЧНОГО СУСПІЛЬСТВА ТА ВІДРОДЖЕННЯ для студентів ІІ курсів усіх факультетів Полтава2011 Тема: Філософія середньовічного суспільства та Відродження ПЛАН 1. А звідси й космоцентризм філософії намагання зрозуміти сутність природи космосу світу в цілому. Для філософії середньовіччя головним орієнтиром стала не природа а Бог. Саме цим і зумовлювався теоцентризм філософії епохи середньовіччя істинною реальністю всього світу є Бог а не...
36682. АНТИЧНА ФІЛОСОФІЯ 147.5 KB
  Короленка Кафедра філософії Опорний конспект лекції з курсу ФІЛОСОФІЯ на тему: АНТИЧНА ФІЛОСОФІЯ для студентів ІІ курсів усіх факультетів Полтава2011 Тема: Антична філософія VI ст. Періодизація античної філософії. Класичний період давньогрецької філософії 4. Періодизація античної філософії.
36683. ФІЛОСОФІЯ СТАРОДАВНЬОГО СХОДУ. Лекційне заняття 98 KB
  Поєднують ж їх позиції наступні риси: Віра в пануючі у світі порядок і справедливість завдяки закону Карми всі гарні чи погані вчинки людини викликають відповідні наслідки в цій та наступних життях; Ідея вічного круговороту як нескінченного переродження всіх живих істот сансара: Всесвіт арена де кожен на протязі всього життя відіграє певну роль де смерть не лякає людину адже вона залишається безсмертною перевтілюючись у наступному житті в іншу істоту; Концепція Мокші найвищої мети життя людини: необхідності звільнення її від...
36684. ФІЛОСОФІЯ, ЇЇ ПРОБЛЕМИ ТА РОЛЬ В ЖИТТІ ЛЮДИНИ І СУСПІЛЬСТВА 86 KB
  Короленка Кафедра філософії Опорний конспект лекції з курсу ФІЛОСОФІЯ на тему: ФІЛОСОФІЯ ЇЇ ПРОБЛЕМИ ТА РОЛЬ В ЖИТТІ ЛЮДИНИ І СУСПІЛЬСТВА для студентів ІІ курсів усіх факультетів Полтава2009 ТЕМА: ФІЛОСОФІЯ ЇЇ ПРОБЛЕМИ ТА РОЛЬ В ЖИТТІ ЛЮДИНИ І СУСПІЛЬСТВА ПЛАН 1. Філософія як любов до мудрості 2. Філософія як форма суспільної свідомості 4. Міф релігія філософія як етапи сходження людської самосвідомості 1.
36685. ДУХОВНЕ ЖИТТЯ СУСПІЛЬСТВА І КУЛЬТУРА. ФОРМАЦІЯ І ЦИВІЛІЗАЦІЯ У СВІТОВІЙ ІСТОРІЇ 89.5 KB
  Філософське поняття культури. Навпаки врахування специфіки індивідуальної свідомості її багатогранності неповторності всього того що становить сутність духовності особистості є надзвичайно важливою умовою формування та розвитку цінностей духовної культури свідомості людини. Філософське поняття культури. Існує декілька сот визначень того що можна назвати культурою десятки підходів до її вивчення теоретичних концепцій моделей культури.
36686. СОЦІАЛЬНА СФЕРА ЖИТТЯ СУСПІЛЬСТВА 86.5 KB
  Дійсно класи нації народності трудові колективи сімї різноманітні формальні і неформальні групи соціальні прошарки та інші спільності людей їх взаємовідносини функціонування та розвиток складають основний зміст соціальної сфери. Недооцінка ролі і значення соціальної сфери в житті людей знаходить своє відтворення у недостатньому врахуванні специфіки інтересів класів соціальних груп націй та народностей трудових колективів окремих людей у недостатній увазі до соціальної сторони їх праці побуту що призвело до зниження...