WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 64 | 65 || 67 | 68 |   ...   | 82 |

Например, в слое структур возможно выполнить добавление и удаление вершины, добавить или удалить ребро (дугу), полюсы, найти объединение или пересечение графов. Кроме того, вершине из слоя структур можно приписать (по определённым правилам) ту или иную рутину из слоя рутин, тем самым, изменив алгоритм её поведения, и т.д. Таким образом, имитационная модель может быть описана языковыми средствами, а может быть и построена в результате исполнения некоторого алгоритма преобразования модели. При выполнении операций над моделью перетрансляции модели не требуется.

2. Модель является иерархической, т.е. каждая вершина в слое структур может быть расшифрована подструктурой.

3. Подсистема анализа модели должна обеспечить получение информации по заранее сформулированному запросу, а не ограничивать пользователя строго регламентированным набором собираемых данных. Такой подход к сбору информации позволяет избежать избыточности собранной информации или того, что она окажется недостаточной. Во время моделирования пользователь имеет возможность изменить набор собираемых данных, при этом модель остается неизменной. Подсистема анализа должна располагать интеллектуальными 282 Intelligent Systems инструментальными средствами, которые выполняют анализ результатов имитационного эксперимента и вырабатывают рекомендации по проведению следующих экспериментов.

4. Алгоритм имитации должен быть эффективным и масштабируемым, т.е. объекты должны быть таким образом распределены по компьютерам, чтобы снизить потери, связанные с передачей сообщений по каналам связи от компьютера(процессора) к компьютеру(процессору) и учитывать загрузку компьютеров(процессоров).

5. Система должна быть объектно-ориентированной (должно поддерживаться наследование, переиспользование кода).

Графический редактор модели формирует xml-документ, включающий описание объектов, рутин, структуры сложных сообщений и информационных процедур. Информационные процедуры предназначены для сбора статистики и речь о них пойдёт далее. Кроме того, в xml-документе указывают физическое расположение объектов по компьютерам(процессорам) [17].

Использование языка xml придаёт системе имитации дополнительную гибкость (интероперабельность, переиспользование кода) [8]. Следует отметить, что в настоящее время большое количество систем имитации использует язык xml [10,11,12 и т.д.].

Triad.Net можно отнести к «монолитными» системам моделирования [1], т.к. система имеет собственную среду для выполнения имитационного эксперимента, а также инструментальные средства для анализа и представления результатов моделирования, а с другой стороны система является компонентноориентированной, т.к. каждый объект представлен отдельным компонентом.

Информационные процедуры Алгоритмом имитации назовём объекты, функционирующие по определённым сценариям, и синхронизирующий их алгоритм.

Для сбора, обработки и анализа имитационных моделей в системе Triad.Net существуют специальные объекты – информационные процедуры и условия моделирования. Информационные процедуры и условия моделирования реализуют алгоритм исследования.

Информационные процедуры ведут наблюдение только за теми элементами модели (событиями, переменными, входными и выходными полюсами), которые указаны пользователем. Если в какой-нибудь момент времени имитационного эксперимента пользователь решит, что следует установить наблюдение за другими элементами или выполнять иную обработку собираемой информации, он может сделать соответствующие указания, подключив к модели другой набор информационных процедур.

Информационные процедуры являются единственным средством системы для одновременного доступа к элементам модели, принадлежащим разным объектам. Именно с помощью информационных процедур пользователь может осуществить взаимодействие (в том числе и удалённое) с объектами модели во время имитации.

Условия моделирования анализируют результат работы информационных процедур и определяют, выполнены ли условия завершения моделирования. Система имитации Triad.Net располагает языковыми средствами для описания алгоритмов работы информационных процедур. В описание информационных процедур входят: описание начальной части (выполняется до начала имитационного эксперимента), описание заключительной части (эта часть выполняется по окончании эксперимента), описания тела информационных процедур, настроечных параметров и параметров интерфейса. При изменении значения переменной, за которой ведётся наблюдение, при выполнении события, указанного пользователем, или после прихода (передачи) сообщения на входной полюс происходит подключение информационной процедуры (тела) к конкретному элементу модели (используются параметры интерфейса) и данные обрабатываются по заданному в информационной процедуре алгоритму.

Воспользовавшись средствами графического редактора, пользователь получает описание модели в документе xml-формата. Результаты моделирования, полученные по окончании имитационного прогона, также представлены xml-документом (рис.1).

XII-th International Conference "Knowledge - Dialogue - Solution" Модель XML файл Внутреннее Редактор модели представление модели Компиляция Выполнение моделирования и сбор Статистика в XMLВнесение файле статистики изменений в модель Продолжение моделирования Оценка результатов Завершение моделирования Процесс моделирования в Triad.NET Таким образом, результаты моделирования могут быть обработаны как встроенными средствами Triad.Net, так и стандартными средствами обработки xml-документов.

В имитационной системе Triad.Net информационные процедуры и условия моделирования реализуют алгоритм исследования. Алгоритм исследования отделён от алгоритма имитации и удовлетворяет требованиям, указанным выше (требование 3). Алгоритм исследования и алгоритм имитации также могут выполняться параллельно (на разных компьютерах или процессорах).

Визуализация В обоих случаях, как при последовательном, так и параллельном моделировании, визуализация является незаменимым средством для пользователя. В случае параллельного моделирования дополнительной мотивацией для разработки программных средств, визуализирующих процесс имитации, является отладка имитационной модели [4]. С помощью графической визуализации решение этой задачи, а также задачи, связанной с повышением эффективности алгоритма имитации (требование 4), становится менее затруднённым.

Большинство последовательных коммерческих систем имитации оснащено дружественным графическим интерфейсом. Этого нельзя сказать о параллельных системах имитации. Тем не менее, работы в этой области ведутся [4,13,14]. Графический интерфейс, реализующий удалённый доступ через Internet, необходим для исследователей, ведущих совместную работу и находящихся на удалённом расстоянии друг от друга.

Интересной разработкой такого рода является проект Jane [4]. Проект Jane имеет клиент-серверную архитектуру и является графическим интерфейсом, реализующим взаимодействие пользователя с моделью и удалённый доступ через Internet. Сервер написан на C, а клиент - на Java (архитектура системы позволяет поддерживать клиентов на Visual Basic). При разработке проекта авторы выдвинули требование относительной независимости графического интерфейса и параллельного/распределённого алгоритма имитации. По этой причине, программное обеспечение проекта Jane является «нейтральным», не зависящим от системы имитации и имитационной модели (используется как для визуализации TeD, так и RTI [1]).

В Triad.Net для визуализации хода имитационного эксперимента и визуализации результатов моделирования используют информационные процедуры и условия моделирования. Информационные 284 Intelligent Systems процедуры реализуют удалённый доступ к распределённой имитационной модели и решают проблемы взаимодействия удалённых пользователей с моделью и их совместной работы над проектом.

Вопросы реализации Triad.Net Система имитации Triad.Net реализована с использованием технологии.Net. Для описания объектов модели и информационных процедур используют C#. Использование технологии.Net, а также описание модели в виде xml-документов и хранение результатов моделирования в xml-формате дают возможность реализовать гибкую компонентно-ориентированную систему, а также достичь определённого уровня переиспользования кода [15,16]. Решения, которые были приняты в системы Triad.Net, позволяют реализовать графический интерфейс, используя при этом информационные процедуры, визуализировать и анимировать результаты моделирования (в настоящее время ведутся работы по применению программного обеспечения на языке VRML для визуализации хода эксперимента, используя накопленные во время эксперимента данные), осуществить удалённый доступ к модели [9,17].

Для реализации удалённого доступа в Triad.Net были разработаны соответствующие инструментальные средства, в результате система Triad.Net включает следующие модули:

1. IMPortal – Интернет-портал, основанный на метаданных, который может использоваться отдельно от всего остального проекта как самостоятельное приложение. Изменяя метаданные, можно настроить структуру данных и наполнить портал содержимым из любой другой области, в том числе и не связанной с имитационным моделированием. В этом смысле IMPortal является каркасом Интернет-портала, а каким содержимым он будет наполнен, зависит от администратора портала.

2. TriadCore – представляет собой библиотеку типов, содержащую описание базовых структур, используемых в имитационной модели, таких как:

• BaseObjectClass – класс, описывающий структуру базового класса объектов, – от него наследуются все создаваемые в системе классы объектов.

• BaseObject – класс, описывающий структуру базового объекта, - от него наследуются все создаваемые в систему объекты.

• BaseSpy – класс, описывающий структуру базовой информационной процедуры – от него наследуются все создаваемые в системе информационные процедуры.

• ModelRunner – класс, который выполняет построенную модель.

• Channel, Port, Message, Event и др.: функциональное назначение которых понятно из названия (канал, порт, сообщение, событие).

Модуль TriadCore может использоваться независимо ото всей остальной системы, как показано в тестовом приложении TriadCoreTester.

3. TriadEditor – модуль, предоставляющий графический пользовательский интерфейс для редактирования моделей. TriadEditor является пользовательским элементом управления Windows и, следовательно, может встраиваться в другие приложения Windows. Модель, являющуюся результатом действий пользователя, можно получить в виде xml-документа, обратившись к свойству этого компонента. TriadEditor используется в модуле IMPortal для предоставления пользователям системы возможности совместной удаленной работы над моделями.

4. TriadClient – приложение Windows, которое можно применять при однопользовательской работе с моделью или когда нет доступа к Интернет. Это приложение использует модули TriadEditor для редактирования и TriadCore для выполнения моделей.

5. TriadService –сервис Windows, используемый для выполнения моделей.

XII-th International Conference "Knowledge - Dialogue - Solution" Структура системы Triad.NET для удаленной работы Как видно из структуры Triad.NET (рис.2. и рис.3.), пользователь может работать с системой как удаленно, так и локально.

Отдельные компоненты модели могут быть выполнены на различных серверах. Количество серверов для выполнения имитационных моделей не ограничено и зависит от загрузки системы.

В случае, когда у пользователя нет доступа к Интернет, он может использовать версию системы для локальной работы. Она состоит из одного приложения Windows, которое использует компонент TriadEditor и библиотеку классов TriadCore. Результаты работы он может сохранять в файлах с расширением *.mod, обмениваться ими с коллегами или добавлять на сервер.

Для создания, редактирования и запуска имитационных моделей используется компонент TriadEditor.

Этот компонент может встраиваться как в Web-страницу, так и в обычное приложение Windows.

TriadEditor использует функциональность Microsoft Framework 2.0 и требует его наличия на машине клиента.

Структура системы Triad.NET для локальной работы 286 Intelligent Systems Заключение Итак, в докладе приводится краткое описание распределённой системы имитации Triad.Net и подсистемы, реализующей удалённый доступ пользователей к имитационной модели. Взаимодействие модели с пользователем выполняется с помощью специальных программных средств Triad.Net – информационных процедур. Информационные процедуры подключены к интересующим пользователя элементам модели и используются для получения информации о ходе моделирования. Подсистема удалённого доступа включает портал, с помощью программных средств которого пользователь не только получает рецензируемую информацию по интересующей его тематике, имеет возможность обсуждать проблемы с коллегами, но и участвует в совместных проектах по имитационному моделированию. Таким образом, Triad.Net является удобным и полезным инструментальным средством для исследователей.

Библиографический список 1. Ferenci S, Perumalla K., and Fujimoto R. An Approach to Federating Parallel Simulators //Workshop on Parallel and Distributed Simulation, May 2000 (http://www.cc.gatech.edu/ computing/ pads/papers.html) 2. pcl.cs.ucla.edu/projects/parsec 3. www.isi.edu/nsnam/ns/ 4. Perumalla K., and Fujimoto R. Interactive Parallel Simulations with the JANE Framework//Workshop on Parallel and Distributed Simulation(http://www.cc.gatech.edu/ computing/ pads/papers.html) 5. Mikov A.I. Formal Method for Design of Dynamic Objects and Its Implementation in CAD Systems // Gero J.S. and F.Sudweeks F.(eds), Advances in Formal Design Methods for CAD, Preprints of the IFIP WG 5.2 Workshop on Formal Design Methods for Computer-Aided Design, Mexico, Mexico, 1995. pp.105-127.

6. Mikov A.I. Simulation and Design of Hardware and Software with Triad// Proc.2nd Intl.Conf. on Electronic Hardware Description Languages, Las Vegas, USA, 1995. pp. 15-7. Миков А.И. Определение характеристик ожидания в однолинейной системе по моментам исходных распределений// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, №3, 8. Миков А.И., Замятина Е.Б., Фатыхов А.Х. Система оперирования распределенными имитационными моделями сетей коммуникации. //В кн. «Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства обработки информации МСО-2003».1-3 октября 2003 г., стр. 437-9. Миков А.И., Замятина Е.Б. О разработке исследовательского портала «Имитационное моделирование»//В кн.

Pages:     | 1 |   ...   | 64 | 65 || 67 | 68 |   ...   | 82 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.