Универсальная моделирующая среда для разработки имитационных приложений

Универсальная моделирующая среда для разработки 
имитационных приложений 
 
 
С.А. Власов, к.т.н., ученый секретарь отделения нанотехнологий и информационных 
технологий РАН, г. Москва  
В.В.Девятков к.т.н., директор ООО «Элина-Компьютер», г. Казань 
Т.В.Девятков, аспирант КГТУ им. А.Н.Туполева, г. Казань  
 
 
Аннотация 
 
В данной статье описываются принципы организации универсальной 
моделирующей среды и ее возможности по построению различных 
имитационных приложений. Приводятся примеры использования 
среды 
при 
реализации 
отдельных 
приложений. 
Обозначаются 
перспективы ее развития 
 
 
Введение 
 
Применение имитационного моделирования (ИМ) на практике, это не просто 
создание модели, но и - постановка задачи, сбор и накопление необходимых данных, 
разработка плана эксперимента и его реализация, детальный анализ результатов и т.д. 
На самом деле, это не является чем-то новым, данный процесс в науке  достаточно 
давно и  детально описан, и называется имитационным исследованием [1].  
При практическом использовании ИМ требуется не просто предоставление набора 
программных средств для автоматизированного исполнения отдельных этапов, а наличие 
унифицированной и интегрирующей моделирующей среды, на базе которой можно 
было бы оперативно создавать имитационные приложения для проведения  пользователем 
полнокровного имитационного исследования в любой предметной области [2,3]. 
Актуальность 
создания 
такой 
моделирующей 
среды 
сейчас 
существенно 
увеличивается в связи с растущим спросом на практические имитационные исследования. 
Это подтверждает наша повседневная практика – если несколько лет назад разговор с 
потенциальным пользователем о проведении моделирования вызывал лишь усмешку, то 
сейчас, в большинстве случаев,  это воспринимается как само собой разумеющееся и 
вопрос начала работ может упираться только в наличии у пользователя ресурсов для 
проведения таких работ. 
Также следует отметить, что созданные и эксплуатируемые инструментальные 
средства ИМ (общецелевые языки, коммерческие симуляторы и др.) [4,5] пока не 
позволяют превратить процесс имитационных исследований из «искусства и науки» [6] - в 
инженерную задачу, доступную широкому кругу системных аналитиков. До сих пор 
имеется очень небольших число применений ИМ в реальной экономике и в связи с этим 
воспользоваться этим инструментом может лишь ограниченное число специалистов. 
Поэтому, действительно нужен набор гибких и унифицированных программных 
средств, позволяющих в сжатые сроки разработать полнофункциональное и простое в 
приложении имитационное приложение для конкретной предметной области   
 
 
 
 

Концепции и функциональная структура  универсальной 
моделирующей среды 
 
В основу универсальной моделирующей среды заложены принципы создания 
имитационных 
приложений, 
описанные 
авторами 
в 
[3]. 
Методологически 
все 
основывается на автоматизации отдельных этапов имитационного исследования, и 
последующим объединением их в единую программную систему – имитационное 
приложение.  
 
С учетом - поистине неограниченных возможностей детализации при ИМ, мощью 
и производительностью современных компьютеров и возможностями современных 
программных технологий - имитационное приложение становится синтезом не только 
этапов классического ИМ. Оно способно вобрать в себя также и необходимые для 
исследования аналитические и физические модели, как способы представления, 
наполнения данными и анализа исследуемой системы (рисунок 1). Это было понятно и 
раньше, но становиться еще более очевидным сейчас, в эпоху глобализации и интеграции 
всех систем и процессов.  
 
 

 
 
 
Рис. 1 Интеграция этапов ИМ и различных типов моделей в имитационном 
приложении 
 
Аналитические модели  – это всевозможные алгоритмы и методы расчета, 
проверки и ввода в имитационную модель исходных данных и формы и способы 
представления результатов моделирования.  
Физические модели – это использование, при необходимости, натурных стендов, 
тренажеров и других прообразов системы или ее элементов в процессе имитационного 
эксперимента.