Расширенный редактор (с 2018 г. продукт вошел в состав GPSS Studio)
Презентация
Расширенный редактор – инструмент для разработки имитационных моделей и анализа результатов моделирования. Он создан, чтобы помочь разработчикам в области имитационного моделирования реализовывать сложные проекты с использованием современных средств ввода и отображения информации.
Компоненты редактора:
- упрощают написание и отладку модели на языке GPSS World;
- позволяют строить имитационные модели в виде иерархических схем и нарабатывать библиотеки повторно используемых элементов;
- помогают формировать одиночные и серии экспериментов и анализировать их результаты;
- делают возможным создание независимого exe-модуля для развертывания модели у заказчика.
В качестве моделирующего ядра используется язык GPSS World. Он имеет огромные возможности для построения имитационных моделей и удивительно прост в освоении. Язык GPSS World преподается во многих ВУЗах и является образовательным эталоном для изучения принципов, задач и возможностей имитационного моделирования. Расширенный редактор значительно расширяет возможности исследователя, по сравнению со стандартным редактором GPSS World.
Графический редактор моделей - редактор схем.
С его помощью, разработчик способен формировать структурную схему модели, двигаясь от частного к общему (снизу-вверх) или сверху-вниз (от абстрактных понятий к деталям). Схема формируется из определяемых разработчиком типовых элементов (ТЭБов) двух видов:
- Первый вид элементов («чёрный ящик») представляет конечный элемент схемы. Он содержит набор входов и выходов, для взаимодействия с другими элементами, а также модель GPSS World, которая определяет его поведение и состояние. ТЭБ можно настроить с помощью параметров. Входы и выходы ТЭБа ассоциируются с метками модели, а взаимодействие между ТЭБами выражается в движении транзактов между их входами и выходами. Т.к. ТЭБ представляет собой «чёрный ящик», разработчик имеет возможность указать тип транзактов, которые могут работать с определенным входом или выходом ТЭБа, чтобы согласовать логику работы множества элементов.
- Второй вид элементов – сложный блок, состоящий из нескольких простых. Он также имеет входы и выходы. Но вместо модели содержит подсхему из взаимосвязанных ТЭБов более низкого уровня.
Комбинируя эти два вида элементов, разработчик получает возможность строить иерархические схемы с множеством уровней декомпозиции и с требуемым уровнем детализации.
Подход к формированию модели как схемы позволяет декомпозировать сложную систему, остановившись на требуемом уровне детализации. Логика конечных неделимых элементов описывается языком GPSS World. На последнем этапе данная схема автоматически преобразуется в модель GPSS World, предотвращая возможные коллизии одинаковых имен объектов модели. При развитой библиотеке ТЭБов, появляется возможность создания моделей без программирования. Это особенно важно при совместной работе программиста и специалиста предметной области. В этом случае, программист будет работать над библиотекой элементов предметной области. Каждый элемент будет состоять внутри из GPSS модели, но снаружи описываться как объект реального мира. Специалист же сможет собирать из этих объектов схемы (модели) и выполнять их, не вдаваясь в подробности реализации языка GPSS World.
Текстовый редактор GPSS моделей.
В состав расширенного редактора входит новый многофункциональный текстовый редактор GPSS моделей.
Для повышения наглядности текста модели, наименования блоков и команд, ключевые слова PLUS, комментарии и строковые лексемы выделяются различными цветами. Команды и блоки, их аргументы и комментарии, а также PLUS процедуры автоматически выравниваются.
В редактор встроена система распознавания объектов модели. Ввод текста модели сопровождается контекстной подсказкой, которая отображает описание редактируемого контекста, и список подходящих значений, полученных при анализе модели. Система автоматического документирования позволяет разработчикам описывать любые объекты модели, PLUS процедуры и их аргументы с помощью комментариев. Это описание отображается в контекстной подсказке, и позволяет впоследствии автоматически обрабатывать и создавать интегрированную «сквозную» технологию присвоения имен на других этапах имитационного исследования.
Поддерживается группировка текста, позволяющая объединять и при ненадобности скрывать ненужные строки модели. Кроме того имеется поиск, быстрое подключение связанных файлов и система графического формирования закона распределения и автоматического формирования GPSS функции на её основе.
Редактор самостоятельно обнаруживает структурные ошибки в модели. Операторы с ошибками выделяются красной линией, а сами ошибки отображаются в подсказке.
Редактор позволяет отлаживать модель непосредственно в тексте. Для этой цели создан специальный модуль трассировки. Отладка производится по блокам модели. При этом может отслеживаться перемещение всех, или определённого транзакта, изменение ячеек и матриц в модели. Разработчик может найти нужный транзакт по его номеру, семейству или значению параметра. Также, можно ограничить часть блоков модели, чтобы отладка велась только внутри неё, а не по всей модели.
Средства мониторинга и проведения серий экспериментов.
В состав расширенного редактора входит подсистема динамического мониторинга. Динамический мониторинг модели состоит в отслеживании, сохранении и отображении состояния любых стандартных числовых атрибутов (СЧА) модели через определённые интервалы времени. Пользователь, с помощью простых диалогов, задает, что в модели и в какие моменты времени необходимо отслеживать и сохранять. Модель исполняется, в процессе исполнения все значения СЧА накапливаются в базе данных результатов моделирования и в дальнейшем динамика изменения указанных СЧА может быть проанализирована пользователем. Мониторинг существенно повышает возможности пользователя при отладке модели и дает возможности для качественного анализа результатов моделирования.
В рамках имитационного исследования расширенный редактор позволяет проводить одиночные эксперименты, и серии экспериментов. Редактор обеспечивает множество возможностей для выделения факторов и показателей модели, организации последовательного автоматического исполнения серий, вывода результатов экспериментов и серий в удобном для анализа виде (таблицы, графики, анимация). Все результаты экспериментов сохраняются в базе данных результатов моделирования и доступны пользователю в любой момент исследования.
Средства для взаимодействия разработчика и заказчика.
Все диалоги пользователя при работе с расширенным редактором, форматы данных и их визуальное представление направлены на максимальное упрощение взаимодействия пользователя с моделью.
Для реализации этого в состав расширенного редактора входит «Универсальный редактор форм». Следует отметить, что Заказчик модели, обычно, оперирует терминами своей профессиональной области и не имеет представления о низкоуровневых объектах модели, а тем более о конструкциях языка моделирования. Ему просто требуется, ввести данные, описывающие исходное состояние системы, и получить наглядный результат моделирования в виде таблиц, графиков, отчётов и других форм. Именно это и позволяет делать универсальный редактор форм. Форма – оконное windows приложение, состоящее из набора полей и других элементов управления, служащих для ввода исходных данных; и набора графиков, анимации и отчётов, служащих для представления результатов. Форма обеспечивает корректную передачу исходных данных в модель, запуск и выполнение экспериментов, и выдачу результатов в соответствии с пожеланиями пользователя.
Другим важнейшим средством взаимодействия разработчика модели и её заказчика является генератор отчётов, который строит отчёт в формате RTF, совместимого с Microsoft Word. В качестве исходных данных для отчета служат база данных моделей и результаты экспериментов в базе данных результатов. В отчёт могут быть включены, по желанию разработчика, любые исходные данные, схемы и тексты моделей, а также результаты одиночных исследований и серий экспериментов.
Анимация.
Текущая версия редактора форм поддерживает 2D анимацию и позволяет создавать анимационные формы. Исследователь может сформулировать и графически описать сценарий анимации, используя карты, схемы и другие изображения в качестве подложки и строя возможные траектории движения объектов (транзактов) в сформированном пространстве. При этом подложка и дополнительные графические построения масштабируются и управляются пользователем. После завершения анимации, система формирует анимационный ролик, который имеет встроенные средства управления просмотра, анализа и документирования.
Анимация позволяет системе выйти на принципиально новый уровень в презентабельности и глубине анализа результатов. Просматривая анимационные ролики, вы своими глазами видите, как "живет" система в ходе эксперимента, причем в виде, максимально приближенном к реальности. Сразу видны ошибки в логике функционирования модели, если вы сделали что-то не так. Очевидней становится и поиск "узких" мест, вы просто их увидите! Т.е. анимация обладает не только "генеральским" эффектом для демонстрации модели, но и является прекрасным методом подтверждения факта адекватности модели и ускоряет процесс исследования. И, наконец, анимация служит популяризации имитационного моделирования, привлечения внимания к нему.
Исполняемые модули моделей.
Исключительно важной новой функцией расширенного редактора является возможность проведения экспериментов и серий экспериментов непосредственно самим Заказчиком модели, с помощью специально созданного EXE модуля. В этом модуле жестко зафиксирована одна из множества возможных форм ввода данных и анализа результатов, введены все базовые исходные данные, а пользователю предоставляется возможность изменять только варьируемые факторы, управлять экспериментами и анализировать результаты. При таком подходе пользователь полностью освобожден от создания модели и может сосредоточиться на экспериментах. При проведении имитационного исследования таким образом, специалистам Заказчика нужны только система GPSS World и непосредственно сам EXE модуль.
Реализация такой технологии исследования позволяет отделить инструмент разработки (расширенный редактор) и результат разработки – модель.
Состав функций различных вариантов поставки «Расширенного редактора GPSS World»
Расширенный редактор поставляется в 4 вариантах: студенческая лицензия, персональная лицензия, академическая лицензия и профессиональная лицензия.
Каждый тип лицензии имеет свой набор доступных подсистем и функций.
Таблица Состав подсистем и функций
Состав подсистем и функций редактора | Студенческая лицензия2 | Персональная лицензия 2 | Академическая лицензия 3 | Профессиональная лицензия 3 | Имитационное исследование «Как Интернет услуга»4 |
|---|---|---|---|---|---|
Моделирующее ядро - студенческая лицензия GPSSWorld1 | + | - | - | - | - |
Моделирующее ядро - персональная лицензия GPSSWorld 1 | - | + | - | - | - |
Моделирующее ядро - коммерческая лицензия (лицензии) GPSSWorld 1 | - | - | + | + | + |
Динамический мониторинг параметров моделей в процессе эксперимента | + | + | + | + | + |
Новый текстовый редактор моделей | + | + | + | + | + |
Отладчик моделей | + | + | + | + | + |
Персональная база данных проектов (моделей, результатов, отчетов) | + | + | + | + | + |
Редактор структурных схем моделей | + | + | + | + | + |
Библиотека ТЭБ и инструменты ее построения, редактирования и расширения | + | + | + | + | + |
Редактор форм ввода исходных данных в модель | + | + | + | + | + |
Редактор форм вывода результатов моделирования | + | + | + | + | + |
Подсистема автоматизации планирования экспериментов | + | + | + | + | + |
Подсистема анализа результатов экспериментов и серий экспериментов | + | + | + | + | + |
Подсистема 2D анимации | - | + | + | + | + |
Генератор отчетов об исследовании | + | + | + | + | + |
Сервис «Моделирующее ядро GPSS» | - | - | + | + | + |
Удаленное использование сервиса «моделирование» в корпоративной сети | - | - | + | + | - |
Удаленное использование сервиса «База данных проектов» в корпоративной сети | - | - | В работе | В работе | - |
Создание автономного EXE модуля | - | - | + | + | + |
Удаленное использование сервиса «Моделирующее ядро» в сети Интернет | - | - | + | + | + |
Удаленное использование сервиса «База данных проектов» в сети Интернет | - | - | В работе | В работе | + |
2 – Данный вид лицензии является однопользовательским продуктом
3 - Данный вид лицензии является как однопользовательским, так и сетевым продуктом
4 – Данная услуга реализуется в рамках виртуальной интернет лаборатории в режиме он-лайн
