По выполнению лабораторных работ

РУКОВОДСТВО

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ»

Выполнение лабораторных работ по дисциплине «Моделирование систем» направлено:

- на практическое закрепление теоретического материала по имитационному моделированию сложных систем;

- на освоение различных программных сред моделирования поведения сложных систем;

- на освоение современных инструментальных программных сред и информационных технологий, используемых при моделировании сложных систем.

В рамках дисциплины «Моделирование систем» планируется к выполнению шесть лабораторных работ:

1. Изучение стандартных датчиков генерации последовательностей псевдослучайных квазиравномерных чисел (на основе использования функции Random в Паскале).

2. Моделирование случайной величины с равномерной и заданными функциями распределения.

3. Имитационное моделирование систем массового обслуживания (СМО).

4. Имитационное моделирование процесса электропотребления технологических агрегатов.

5. Имитационное моделирование процесса функционирования автозаправочной станции (АЗС) на базе MES (Manufacturing Execution System)-системы.

6. Составление GPSS-программ моделирования СМО.

Лабораторная работа 1 связана со знакомством студентов с существующими стандартными датчиками генерации последовательностей псевдослучайных квазиравномерных чисел.

Лабораторные работы 2, 3 и 6 подробно рассмотрены на примерах в конспекте лекций и презентации (с текстами программ).

Лабораторные работы 2 (лекция 19) и 3 (лекция 20) непосредственно связаны с теоретическими основами дисциплины «Моделирование систем». Эти работы обеспечивают закрепление теоретического материала по построению имитационных моделей сложных систем на базе универсальных языков программирования.

Лабораторная работа 6 (лекция 26) позволяет приобрести практический опыт использования стандартных языков имитационного моделирования. В данной работе в качестве примера рассмотрено имитационное моделирование процесса функционирования АЗС на языке GPSS.

Сравнивая подходы к имитационному моделированию, основанные на использовании универсальных языков программирования (лабораторные работы 2 и 3) и стандартных языков моделирования (лабораторная работа 6) можно практически оценить их достоинства и недостатки. Это поможет в дальнейшем принимать обоснованные решения при выборе сред моделирования конкретных производственных систем.

Для выполнения лабораторных работ 2, 3 и 6 требуется получить у преподавателя исходные данные, на основе которых разработать моделирующие алгоритмы, составить моделирующие программы, выполнить моделирование, оценить полученные результаты и сделать необходимые выводы об эффективности процесса функционирования моделируемых систем.

В лабораторных работах 4 и 5 на языке предметной области приводятся содержательное и математическое описания конкретных производственных систем. Кроме того, лабораторная работа 5 позволяет на примере SCADA-системы Trace Mode ознакомиться с применением современных информационных технологий для моделирования сложных систем.

Построение прикладной системы на основе Trace Mode резко сокращает набор необходимых знаний в области классического программирования, позволяет концентрировать усилия на прикладной области.

Выполнение данных работ отражает специфику использования различных программных сред моделирования, позволяет на конкретных примерах (процесса потребления электроэнергии участком токарных станков и процесса функционирования АЗС) приобрести навыки моделирования сложных производственных систем.

В качестве дополнительной лабораторной работы можно использовать пример по моделированию одноканальной СМО с отказами при постановке заявок в очередь на основе сети Петри (лекция 22). Для этого необходимо получить у преподавателя необходимые исходные данные для моделирования, составить программу, реализующую приведенный в конспекте алгоритм работы сети, и по результатам моделирования сделать необходимые выводы.