Языки моделирования систем

В скобках указаны недели выполнения работ по учебному графику

Раздел 1. Цели и задачи дисциплины.

Целью изучения дисциплины является приобретение знаний в области описания и моделирования систем.

На основе изучения материала данной дисциплины студенты должны:

Иметь представление о достоинствах и недостатках аналитических и имитационных моделях, о возможностях языков моделирования систем, об истории развития и современном состояния области систем моделирования.

Знать языки и принципы построения и анализа имитационных моделей, алгоритмы моделирования, классификацию систем и основные подходы.

Уметь проектировать, описывать на различных языках аналитические и имитационные модели и реализовывать их в современных системах имитационного и математического моделирования.

Иметь навыки работы на ЭВМ типа IBM PC в средах моделирования MathCad, MatLab, Arena, GPSS, Stratum, NetCracker.

Данная дисциплина базируется на всех ранее прочитанных учебных курсах.

Раздел 2. Содержание дисциплины.

Лекции (34 часа)

Тема 1. Введение в моделирование систем.

Понятие модели. Основные определения и понятия. Классификация языков и систем моделирования. История развития. Современное состояние проблемы моделирования систем.

Тема 2. Аналитическое моделирование.

Непрерывное моделирование. Языки CSL, ACSL. Теория массового обслуживания. Возможность использования аналитического подхода. Основные законы распределения случайных величин и условия их использования.

Тема 3. Имитационное моделирование.

Статистический эксперимент. Проблема генерации потоков данных. Методы генерации случайных чисел. Ограничения при использовании имитационного моделирования. Системы имитационного моделирования (СИМ).

Тема 4. Языки транзактно-ориентированных СИМ.

Понятие блока, транзакта. Использование и сравнение возможностей языков моделирования SIMULA, GPSS, SLAM, SIMAN, INSIGHT.

Тема 5. Языки процессно-ориентированных СИМ.

Понятие процесса. Языковые средства описания параллельных и сцепленных процессов. Алгебры процессов. Язык PEPA.

Тема 6. Языки событийно-ориентированных СИМ.

Понятие события. Языки событийно-ориентированных СИМ. Сети Петри. Стохастические сети Петри. D-сети, E-сети. Средства описания событий языков SIMSCRIPT, SLAM, INSIGHT.

Тема 7. Интегрированные языки моделирования.

Интеграция различных СИМ. Смешанные и универсальные СИМ. Проблемы создания интегрированных языков описания. Использование современных программных средств для описания ИМ в СИМ Arena, Stratum. Предметно-ориентированные языки ИМ. СИМ NetCracker.

Тема 8. Перспективы развития систем моделирования.

Недостатки имитационного и аналитического моделирования. Пути их решения. Интеграция СИМ с другими подходами. Нечеткое имитационное моделирование. Использование объектно-ориентированного подхода. Сближение с языками класса UML и сценарными языками. Свертка процесса моделирования.