Разработка Web-системы имитационного моделирования - Дипломная работа

Имитационное моделирование неуклонно становится эффективным средством для совершенствования процессов проектирования и модернизации сложных систем. Многие годы имитационное моделирование успешно применялось при обучении системному анализу в ВУЗАХ и выполнении крупных научных проектов для анализа, оценки и прогнозирования вариантов решений. Кроме учебного и научного использования имитационного моделирования появляется все больше примеров практических применений моделей в экономической и социальной сферах.В отрасли моделирования реальных объектов условно выделились четыре направления: моделирование динамических систем, дискретно-событийное моделирование, агентное моделирование и системная динамика. В настоящее время идет его стремительное развитие: - ANYLOGIC - программное обеспечение для имитационного моделирования сложных систем и процессов, позволяющее поддерживать направление агентного моделирования, дискретно-событийного моделирования и разработки системной динамики (разрабатывается российской компанией XJ Technologies) [2]; GPSS - язык объектно-ориентированного программирования, используемый для имитационного моделирования систем массового обслуживания, различных информационных процессов и разработки имитационных моделей в сети интернет [3]; Arena - разрабатываемое компанией Systems Modeling Corporation программное обеспечение для имитационного моделирования, позволяющее создать компьютерные модели, используя которые можно адекватно представить очень многие реальные системы; Plant Simulation - программная среда имитационного моделирования систем и процессов, предназначенная для оптимизации материалопотоков, загрузки ресурсов, логистики и метода управления для всех уровней планирования от целого производства и сети производств до отдельных линий и участков;Программа обладает графической средой пользователя и позволяет использовать язык Java для разработки моделей. Система имеет ряд преимуществ: · Богатый набор функций распределения позволяет создавать сложные стохастические модели; · Сильная экспериментальная база, встроенная поддержка моделирований Монте-Карло и передовых форм оптимизации дает большое разнообразие подходов моделирования; · ANYLOGIC включает в себя возможность создания интерактивной анимации для улучшения наглядности моделей; · Автоматическое создание Java апплетов позволяет легко разместить модели в сети;Arena - система имитационного моделирования, которая позволяет создавать динамические модели разнородных процессов и систем, оптимизировать построенную модель. Программа Arena снабжена удобным объектно-ориентированным интерфейсом, обладает широкими функциональными возможностями по адаптации к различным предметным областям. Отображение результатов моделирования в Arena выполняется с использованием Cinema Animation.SIMULAB представляет собой набор библиотек, подключать которые можно к любой системе имитационного моделирования, обладающей открытым программным интерфейсом (например, к Anylogic 6), однако у SIMULAB есть и собственная среда разработки и моделирования. Она предоставляет пользователю интерфейс для быстрого создания моделей с помощью блок-схем, описывающих логику поведения модели и позволяющих моделировать любые объекты реального мира. Как сама среда моделирования, так и все ее библиотеки реализованы на языке Java, что позволяет пользователю работать с SIMULAB в любой операционной системе и на различных по архитектуре процессорах, для которых существует Java Runtime Environment (JRE). Среди особенностей SIMULAB можно выделить следующие: - пользователю, работающему на удаленном компьютере, предоставляется возможность запускать из сети как среду SIMULAB, так и созданные в ней модели, без необходимости устанавливать у себя какое-либо программное обеспечение;Система ориентирована на моделирование больших сетей типа Интернет, широко распространенных как в технических (физико-химические микроструктуры, транспортные сети мегаполиса, сеть ссылок web-страниц и.др.) так и в социальных науках (сеть распространения инфекций, сеть пользователей пользующихся программой шифрования PGP, социальная сеть, сети рекомендаций и др.). Система имитационного моделирования Simbigraph предназначена для решения актуальных задач системного анализа больших сетей и решеток.Развитие сетевого общества требует разработки веб-ориентированных интерфейсов для вовлечения как можно большего числа пользователей. Система позволяет зарегистрированным пользователям разрабатывать собственные модели онлайн или импортировать их из других систем, а затем предоставлять к ним доступ любым пользователям Интернет. Forio создает программные продукты, которые позволяют моделировать, исследовать данные и производить прогнозный анализ.Было разработано клиент-серверное приложение, позволяющее визуализировать расчеты имитационных моделей в виде графов.Серверная часть управляет процессом сохранения необходимой информации и ее чтением, предоставляя клиентской части структуру модели в текстовом или JSON-формате [9].Клиентская часть пред

Содержание

Введжение

1. Системы имитационного моделирования

1.1 Система имитационного моделирования ANYLOGIC

1.2 Система имитационного моделирования Arena

1.3 Система имитационного моделирования SIMULAB

1.4 Система имитационного моделирования Simbigraph

1.5 Система Forio. Имитационное моделирование в Web

2. Web-приложение для имитационного моделирования

2.1 Серверная часть

2.2 Клиентская часть

2.3 Описание приложения

2.4 Примеры визуализации имитационных моделей

2.4.1 Модель работы отдела банка

2.4.2 Модель работы участка цеха

2.4.3 Модель движения автобуса по маршруту

2.4.4 Модель социальной сети

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Имитационное моделирование неуклонно становится эффективным средством для совершенствования процессов проектирования и модернизации сложных систем. Многие годы имитационное моделирование успешно применялось при обучении системному анализу в ВУЗАХ и выполнении крупных научных проектов для анализа, оценки и прогнозирования вариантов решений. Кроме учебного и научного использования имитационного моделирования появляется все больше примеров практических применений моделей в экономической и социальной сферах.

Целесообразность модельного обеспечения сложных технических разработок и научных исследований сегодня не вызывает никаких сомнений. Компьютерное имитационное моделирование является мощным и широко распространенным методом исследования сложных систем, используемым практически во всех отраслях науки и техники. В будущем роль и значение компьютерного моделирования, безусловно, значительно возрастет [1].

Использование визуализации при имитационном моделировании систем трудно переоценить. Визуализация результатов моделирования (построение графиков, блок-схем, диаграмм) помогает восприятию и интерпретации результатов моделирования.

Информационные технологии дают возможность работать с различными визуальными моделями и решать сложные задачи с очень большим числом параметров.