Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №3.

Организация имитационного моделирования промышленно-природных комплексов параметрами ИмМ и состоянием внешней среды, возможность исследования динамики взаимодействия компонентов во времени и пространстве параметров системы. Основы имитационного моделирования Существует множество толкований основных определений таких понятий, как имитационная модель, компоненты и параметры модели, функциональные зависимости, ограничения, целевые функции моделирования. В дальнейшем используются определения, приведенные Р. Шенноном [4]. 1. Каждая модель представляет собой некоторую комбинацию таких составляющих, как компоненты, переменные, параметры, функции, ограничения, целевые функции. 2. Под компонентами понимают составные части, которые при соответствующем объединении образуют систему. Иногда компонентами считают также элементы системы или ее подсистемы. Система определяется как группа или совокупность объектов, объединенных некоторой формой регулярного взаимодействия или взаимозависимости для выполнения заданной функции. Изучаемая система состоит из компонентов. 3. Параметрами являются величины, которые исследователь может выбирать произвольно, в отличие от переменных модели, которые принимают только значения, определяемые видом данной функции. В модели системы различают переменные двух видов — экзо- и эндогенные. Экзогенные переменные называются также входными. Это означает, что они порождаются вне системы или являются результатом взаимодействия внешних причин. Эндогенными переменными называются переменные, возникающие в системе в результате воздействия внутренних причин. В тех случаях, когда эндогенные переменные характеризуют состояние или условия, имеющие место в системе, назовем их переменными состояния. Когда же необходимо описать входы и выходы системы, мы имеем дело с входными и выходными переменными. 4. Функциональные зависимости описывают поведение переменных и параметров в пределах компонента или же выражают соотношения между компонентами системы. Эти соотношения по своей природе являются либо детерминистскими, либо стохастическими. Оба типа соотношений обычно выражаются в виде алгоритмов, которые устанавливают зависимость между переменными состояниями и экзогенными переменными. 5. Ограничения представляют собой устанавливаемые пределы изменения значений переменных или условия их изменений. Они могут вводиться либо разработчиком, либо устанавливаться самой системой вследствие присущих ей свойств. В ССМ ППК эти ограничения естественно реализуются принятым списковым форматом представления данных. 6. Целевая функция (функция критерия) представляет собой точное отображение целей или задач системы и необходимых правил оценки их выполнения. Выражение для целевой функции должно быть однозначным определением целей и задач, с которыми соизмеряются принимаемые решения. Как уже упоминалось, целевые функции в ССМ обязательны для всех объектов — компонентов объекта исследования — и могут приписываться каждому процессу, моделирующему то или иное преобразование данных. При реализации ИмМ используются обычно три представления времени: tR — реальное время системы, работа которой имитируется на данной ИмМ; t0 — модельное время (системное), по которому организуется синхронизация событий в системе; f — машинное время имитации, отражающее затраты этого ресурса компьютера на организацию имитации. С помощью модельного времени организуется синхронизация всех событий Су в модели и выполнение алгоритмов АЛу компонентов K модели системы, течение времени внутри которых отображается “локальными” временами ti. Предполагается, что на заданных временных интервалах Ту между последовательными моментами ti функционирование каждого алгоритма АЛу (выполнение им некоторого функционального действия ФД'у) не требует вмешательства внешнего управляющего устройства. Таким образом реализуется квазипараллельная работа компонентов ИмМ. Приставка "квази-" в данном случае отражает последовательный характер обслуживания в ИмМ событий, одновременно возникающих в разных компонентах реальной системы. 128 http://www.kolasc.net.ru/russian/news/vestnik1.html