Инструментальные средства имитационного моделирования

В результате изучения данной главы студент должен: знать

• • современные парадигмы, выделяемые в имитационном моделировании;
• • классы задач, для решения которых используется каждый из подходов;
• • какие существуют системы имитационного моделирования, их назначение и особенности;

уметь

• • обоснованно выбирать подход для построения имитационной модели;
• • строить модели средствами систем имитационного моделирования;
• • анализировать результат моделирования; владеть
• • понятийным аппаратом имитационного моделирования;
• • стандартной графической нотацией для формализации имитационной модели;
• • современными представлениями о возможностях и областях применения имитационного моделирования.

Ключевые слова: системная динамика, дискретно-событийное моделирование, агентное моделирование, системы имитационного моделирования.

В имитационном моделировании существует несколько парадигм^[1], которые используются в качестве основы, своего рода каркаса при построении моделей. Выделяют, как правило, три основные системы взглядов: системная динамика^[2], дискретно-событийное моделирование, агентные модели, — различающиеся не столько областями применения, сколько концепциями и подходами к решению проблемы. Выбор подхода к построению имитационной модели определяется целью моделирования и выбираемым согласно этой цели уровнем абстракции при описании исследуемой системы или процесса.

Обратите внимание!

В современном имитационном моделировании существуют три парадигмы, различающиеся уровнем абстракции при создании модели: системная динамика, дискретнособытийное и агентное моделирование.

Условно выделяют три уровня абстракции: оперативный (низкий), тактический (средний) и стратегический (высокий). Низкий уровень абстракции соответствует детализированному учету в модели индивидуальных характеристик и логики поведения отдельных объектов. Такие модели могут использоваться, например, при решении задач, связанных с организацией пешеходного и транспортного движения, или с разработкой мер противодействия распространению эпидемии.

На среднем уровне абстракции индивидуальные объекты обезличиваются, рассматриваются потоки, задержки, пропускные способности, емкости, времена обслуживания. Характерные модели, соответствующие этому уровню абстракции, — модели бизнес-процессов, цепочек поставок, работы сервисных центров.

Модели, соответствующие высокому уровню абстракции, оперируют понятиями тенденций, влияний, обратных связей. Примеры таких моделей — крупномасштабные социально-экономические модели, модели рыночного равновесия, фондового рынка, экологические модели.

• [1] Парадигма — система идей, взглядов и понятий, а также методов исследования, принятых в научном сообществе в определенный исторический период и являющихся в этотпериод основной методологической базой.
• [2] Иногда выделяют четвертый подход — динамические системы, который основываетсяна анализе моделируемых систем, формализованных в виде систем алгебро-дифференциальных уравнений.