Презентация на тему: » Arena Пакет имитационного моделирования. 2 www.ArenaSimulation.com Требования к пакету имитационного моделирования Легкость использования Множество сфер.» — Транскрипт:
1 Arena Пакет имитационного моделирования
2 2 Требования к пакету имитационного моделирования Легкость использования Множество сфер применения Необходимый уровень детализации и сложности Быстрая скорость имитационного эксперимента Возможность обмена данными с другими приложениями Анимация Возможность проводить множество экспериментов Возможность анализа перед и после моделирования
3 3 История продуктов Arena 1982 первый имитационный язык для ПК (SIMAN) 1985 первая анимация для имитации на ПК (Cinema) 1993 первая система имитационного моделирования (Arena 1.0) 1995 первая система имитационного моделирования, сертифицированная Microsoft (Arena 2.0) 1997 первая система имитационного моделирования со встроенным VBA (Arena 3.0) 1998 первый масштабируемая система имитационного моделирования (Arena Business Edition — Arena 4.0) 2000 первая система имитационного моделирования для предприятий Arena 5.0 Arena Basic Arena Standard Arena Professional Arena Contact Center Arena Packaging Arena 6.0 Factory Analyzer Arena Arena 11.0
Быстрый старт в Resolume
4 4 Преимущества Arena Естественная и последовательная методология моделирования –Графическая часть модели строится в соответствии с ее детализированностью и сложностью Масштабируемая архитектура –Легок для понимания начинающих пользователей –Достаточно мощный инструмент, способный удовлетворить запросы продвинутых пользователей Открытость –Поддержка Access, Excel, т.д. Полная поддержка имитационного проекта –Input Data Analysis, Process Documentation, Animation, Run Time, Output Analysis, Optimizer Академический стандарт –Изучается во многих высших заведениях по всеми миру –Академические версии программы Arena 5.0, Arena 9.0
5 5 Дополнительная информация Маклаков С.В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite. – М.:ДИАЛОГ-МИФИ, с. Лоу А. М., Кельтон В. Д. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд.- С- Пб.: Питер, 2004.
Источник: www.myshared.ru
Язык Arena. Блок проверки и ветвления. Примеры использования
В языке GPSS продолжительностью процесса моделирования можно управлять двумя способами:
1) завершать моделирование после того, как модель покинет заданное число транзактов определенного типа;
2) завершать моделирование по истечению заданного интервала времени.
Первый способ:
1. В команде START операнду А присваивается значение заданного числа транзактов.
2. Во всех блоках TERMINATE, через которые транзакты заданного типа покидают модель, операнду А присваивается значение «1» или другое, отличное от нуля (соответственно содержательному значению транзактов).
3. Во все других блоках TERMINATE используется значение операнда А по умолчанию (A = 0). Значение счетчика завершения не будет зависеть от этих блоков.
Виджеинг — Введение в Resolume Arena. Урок 1. FrontFX
Первый способ позволяет закончить моделирование, когда через модель пройдет заданное количество транзактов, например 1000:
Второй способ:
Пусть разработчик выбрал за единицу модельного времени 1 мин и хочет смоделировать поведение системы на протяжении 8 часов. Это можно сделать таким образом:
1. Ввести в модель таймер-сегмент, состоящий из двух блоков:
15. Arena – система имитационного моделирования, которая позво-
ляет создавать динамические модели разнородных процессов и систем,
оптимизировать построенную модель. Программа Arena снабжена
удобным объектно-ориентированным интерфейсом, обладает широки-
ми функциональными возможностями по адаптации к различным
Основой технологии моделирования Arena являются язык моде-
лирования SIMAN и анимационная система Cinema Animation. Отли-
чается гибкими и выразительными средствами моделирования. Ото-
бражение результатов моделирования в Arena выполняется с исполь-
зованием Cinema Animation. Процесс моделирования организован
следующим образом. Сначала пользователь шаг за шагом строит в ви-
зуальном редакторе программы Arena модель. Затем система генери-
рует по ней соответствующий код на SIMAN, после чего автоматиче-
ски запускается Cinema Animation.
Arena состоит из блоков моделирования (модули) и операций
(сущности). Сущности двигаются между модулями по мере их обслу-
Arena – система имитационного моделирования, которая позво-
ляет создавать динамические модели разнородных процессов и систем,
оптимизировать построенную модель. Программа Arena снабжена
удобным объектно-ориентированным интерфейсом, обладает широки-
ми функциональными возможностями по адаптации к различным
Основой технологии моделирования Arena являются язык моде-
лирования SIMAN и анимационная система Cinema Animation. Отли-
чается гибкими и выразительными средствами моделирования. Ото-
бражение результатов моделирования в Arena выполняется с исполь-
зованием Cinema Animation. Процесс моделирования организован
следующим образом. Сначала пользователь шаг за шагом строит в ви-
зуальном редакторе программы Arena модель. Затем система генери-
рует по ней соответствующий код на SIMAN, после чего автоматиче-
ски запускается Cinema Animation.
Arena состоит из блоков моделирования (модули) и операций
(сущности). Сущности двигаются между модулями по мере их обслу-
живания. Используется сеть блоков для моделирования системы. Сети блоков которые создаются в процессе построения модели линейные и описывают поток сущностей через систему. Эти сущности аналогичны транзактам в GPSS. Каждая сущность может обладать собственными атрибутами, которые характеризуют ее особенности.
В языке СИМАН имеются 10 различных типов базовых блоков: QUEUE, STATION,BRANCH, PICKQ, Operation, HOLD, QPICK,SELECT, MATCH, TRANSFER. Причем блоки OPERATION HOLD TRANSFER выделяют как функциональные, в которых тип связанного с блоком действия определяется первым операндом блока. C помощью блоков STATION можно организовывать подсистемы(участки цехов и производственные ячейки). Тогда сущности будут поступать в них из блокаTRANSFER,а направляются в другие подмодели с помощью блока ROUTE.
16. Язык Arena. Блоки создания и удаления транзактов. Примеры использования.
Блок Create отвечает за генерацию транзактов и введение их в систему обслуживания. Блок имеет следующие настройки:
· Name — имя блока;
· Entity Type — тип сущности, позволяет задать, к какому типу будут относиться создаваемые транзакты.
· Time Between Arrivals — время между поступлениями, задает длительность временных интервалов между моментами, в которые создаются транзакты.
§ Type — тип распределения длительности интервала:
w Random (Expo) — экспоненциальное распределение с плотностью распределения p (x) = λ e – λ x ;
w Schedule — заданные расписанием длительности интервалов;
w Constant — постоянная длительность интервала;
w Expression — позволяет задать выражение для длительности интервала.
§ Value — параметр распределения длительности интервалов. При различных типах распределения имеет разный смысл:
w В случае, когда тип распределения — Random (Expo) — имеет смысл математического ожидания длительности интервала, равного λ –1 из формулы распределения;
w В случае постоянной длительности интервала является непосредственно этой константой;
w При остальных типах распределения это поле недоступно.
§ Schedule Name — имя расписания (поле доступно, если тип распределения — Schedule);
§ Expression — выражение (поле доступно, если тип распределения — Expression).
§ Units — единицы измерения времени, в которых измеряется временной интервал.
· Entities per Arrival — количество транзактов, которое создается за одно поступление.
· Max Arrivals — ограничение на максимальное число поступлений за симуляцию. По достижении указанного значения симуляция автоматически останавливается, и среда предлагает просмотреть отчеты.
· First Creation — временной интервал между началом симуляции и самым первым поступлением.
Все числовые значения могут задаваться как константами, так и выражениями.
Блок Dispose отвечает за утилизацию транзактов, то есть за выведение их из модели. Блок имеет следующие настройки:
· Name — имя блока;
· Record Entity Statistics — если данный флажок установлен, то данные обо всех выводимых транзактах попадают в статистику и учитываются при построении отчетов, в противном случае все данные об утилизируемых сущностях теряются.
Пример будет включать в себя три блока — создание транзакта (Create), операция над ним (Process), и утилизация транзакта (Dispose).
В качестве операции в примере работает простая задержка без каких-либо условий или ограничений. Любой транзакт, поступающий в блок, задерживается на определенное время, независимо от того, сколько транзактов уже находится в блоке, и сколько еще поступит в дальнейшем. Такая схема является моделью какого-нибудь процесса, где детали подвергаются какому-либо пассивному действию без занятия ресурсов, например, сушка заготовок в помещении, площадь которого несравнимо больше размеров изделий. В терминах теории массового обслуживания данная система имеет бесконечное число обслуживающих приборов.
После соединения всех блоков, запустите симуляцию модели (Run — Go). Во время симуляции рядом с Create отображается количество созданных транзактов, рядом с Process — число транзактов, находящихся в блоке в данный момент, рядом с Dispose — количество блоков, выведенных из модели к данному моменту времени. Приостановить (Pause) и прекратить (Stop) симуляцию можно, также воспользовавшись меню Run. Во время паузы симуляции можно просмотреть отчеты (вкладка Reports), содержащие разнообразную статистическую информацию о модели. Смысл этих отчетов мы подробно рассмотрим далее.
По структуре алгоритмы разделяют на линейные, разветвляющиеся и циклические.
При составлении схем алгоритмов часто возникает необходимость проведения анализа исходных данных или промежуточных результатов вычислений и определения дальнейшего порядка выполнения вычислительного процесса в зависимости от результатов этого анализа. Алгоритмы, в которых в зависимости от выполнения некоторого логического условия происходит разветвление вычислений по одному из нескольких возможных направлений, называют разветвляющимися. Подобные алгоритмы предусматривают выбор одного из альтернативных путей продолжения вычислений. Каждое возможное направление вычислений называется ветвью. Логическое условие называют простым, если разветвляющийся процесс имеет две ветви, и сложным, -если процесс разветвляется на три и более ветви.
Любое сложное логическое условие может быть представлено в виде простых.
Рассмотрим пример разветвляющегося алгоритма с простым логическим условием.
Пример 1.2. Даны два числа а и b.
Очевидно, что для определения ветви, по которому необходимо производить процесс вычисления значения х, достаточно проверить выполнение одного из условий, например а>b. Если условие а>b не выполняется, то очевидно и без дополнительной проверки, что будет выполнено условие а < b. Следовательно, вариант схемы алгоритма будет выглядеть следующим образом (рис 1).
Рис 1. Схема простого разветвляющегося алгоритма
В “Арене” за блок ветвления и проверки отвечает Decide (в Basic process).
Поле: Type – тип (по условию вероятность) [ 1) 2way by chance; 2) 2way by condition; 3) Nway by chance; 4) Nway by condition]
If – тип сравниваемого
Named – имя сравниваемого
Is– условие выполнения
Value – условие выполнения
При выборе Type номер:
2) If(Entity type)/ Named (Entity 1)
3) Percentages (Add, Edit, Delete list)
From Help of Arena: This module allows for decision-making processes in the system/ it include options to make decisions based on one or more conditions (e.g., if entity type is Gold Card) or based on ie or more probabilities (e.g. 75% true; 25% false), variable values (e.g., Number Denied), the entity type, or an expression(e.g. NQ(ProcessA.Queue)
Транзакт, попадающий в блок, направляется в одну из 2 или N ветвей. Ветвление может быть условным (ветвь выбирается по некоторому условию) или вероятностным (заданы вероятности перехода в каждую из ветвей).
· Name — имя блока.
· Type — тип ветвления:
§ 2-way by Chance — вероятностное ветвление, выбор одной из двух ветвей. В поле Percent True записывается вероятность перехода транзакта на ветвь True (в процентах);
§ 2-way by Condition — условное ветвление, выбор одной из двух ветвей. В поле If записывается то, что подлежит проверке:
w Variable — переменная. Определяется в масштабах всей модели;
w Attribute — атрибут. Определяется в масштабах конкретного транзакта;
w Entity Type — тип сущности, к которой относится транзакт. Если тип сущности совпадает с указанным в поле Named, то условие считается выполненным;
w Expression — выполнение условия определяется выражением, записываемым в поле Expression.
§ N-way by Chance — вероятностное ветвление, выбор одной из N ветвей. В поле Percentages с помощью кнопок Add, Edit и Delete заносятся вероятности перехода в каждую из ветвей. Вероятность перехода на ветвь Else равна 100% – Sum, где Sum — сумма всех заданных значений вероятностей перехода.
§ N-way by Condition — условное ветвление, выбор одной из N ветвей. В поле Conditions заносятся условия переходов в каждую из ветвей. Набор условий в этом случае тот же, что и для условного ветвления с 2 ветвями. Транзакт переходит в ветвь Else, если ни одно из условий не выполнено.
Все числовые значения могут быть как константами, так и выражениями.
Источник: studopedia.su
Имитационное моделирование с Arena
Cовременным предприятиям часто приходится решать задачу оптимизации технологических процессов. Широко известный метод функционального моделирования (инструментальное средство функционального моделирования — BPwin — было рассмотрено в статьях «Инструментальные средства разработки крупных информационных систем. Часть 1», КомпьютерПресс № 7’98 и «Новые возможности CA BPwin 4.0», КомпьютерПресс № 1’2001) позволяет проанализировать существующие бизнес-процессы, выявить их недостатки и построить идеальную модель деятельности предприятия.
Построение функциональной модели осуществляется от общего к частному: сначала описывается общая схема деятельности предприятия, затем шаг за шагом все более подробно описываются конкретные технологические процессы. Такой подход весьма эффективен, однако на уровне наибольшей детализации, когда рассматриваются конкретные технологические операции, для оптимизации этих операций функциональной модели может оказаться недостаточно. В этом случае целесообразно использовать имитационное моделирование.
Имитационное моделирование — это метод, позволяющий строить модели с учетом времени выполнения функций. Полученную модель можно «проиграть» во времени и получить статистику происходящих процессов так, как это было бы в реальности. В имитационной модели изменения процессов и данных ассоциируются с событиями. Проигрывание модели заключается в последовательном переходе от одного события к другому. Обычно имитационные модели строятся для поиска оптимального решения в условиях ограниченных ресурсов, когда другие математические модели оказываются слишком сложными.
Одним из наиболее эффективных инструментов имитационного моделирования является система Arena фирмы System Modeling Corporation (http://www.sm.com/). Arena позволяет строить имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты такого проигрывания. Поскольку имитационное моделирование является универсальным средством оптимизации процессов, модели с помощью Arena могут быть построены для самых разных сфер деятельности — производственных технологических операций, складского учета, банковской деятельности, обслуживания клиентов в ресторане и т.д. и т.п. В настоящей статье будет рассмотрена версия Arena BE 3.6.1.
Имитационная модель Arena включает следующие основные элементы: источники и стоки (Create и Dispose), процессы (Process) и очереди (Queue). Источники — это элементы, от которых в модель поступает информация или объекты. Скорость поступления данных или объектов от источника обычно задается статистической функцией. Сток представляет собой устройство для приема информации или объектов.
Понятие очереди близко к понятию хранилища данных — это место, где объекты ожидают обработки. Время обработки объектов (производительность) в разных процессах может быть разным. В результате перед некоторыми процессами могут накапливаться объекты, ожидающие своей очереди. Часто целью имитационного моделирования является минимизация количества объектов в очередях.
Тип очереди в имитационной модели может быть конкретизирован. Очередь может быть похожа на стек — пришедшие последними в очередь объекты первыми отправляются на дальнейшую обработку (LIFO: last-in — first-out). Альтернативой стеку может быть последовательная обработка, когда первыми на дальнейшую обработку отправляются объекты, пришедшие первыми (FIFO: first-in — first-out).
Могут быть заданы и более сложные алгоритмы обработки очереди. Процессы — это аналог работ в функциональной модели. В имитационной модели может быть задана производительность процессов.
Простейшая имитационная модель, созданная в Arena, показана на рис. 1.
Для построения моделей Arena имеет набор средств, которые включают палитру инструментов, набор гидов и др. Для создания модели сначала нужно щелкнуть по кнопке New на панели инструментов — слева появляется палитра инструментов (рис. 2), содержащая два типа модулей.
Модули типа Flowchart (в том числе Create, Dispose и Process) служат для отображения потоков объектов и могут быть перенесены на рабочее пространство модели drag-and-drop. Модули типа Data (например, Queue) не могут быть размещены в рабочее пространство модели и служат для настройки параметров модели. Окно редактирования параметров появляется в нижней части модели, когда фокус установлен на модуле типа Data.
Перенесем из панели инструментов в рабочее пространство модели по одному модулю Create, Dispose и Process. Связи между модулями устанавливаются автоматически (хотя могут быть переопределены вручную). Модуль Create является источником сущностей в системе. Так, если описывается изготовление изделий, то модуль Create может описывать поступление заготовок на конвейер.
Модуль Process отвечает за обработку сущностей. Например, он может имитировать станок, обрабатывающий заготовки. Модуль Dispose является стоком сущностей из системы и может моделировать снятие готовых изделий с конвейера.
Чтобы задать свойства модулю типа Flowchart, необходимо дважды щелкнуть по нему и в появившемся диалоге задать значения параметров. Для задания свойств модулю Resourse (типа Data) необходимо щелкнуть по нему один раз на панели инструментов и в нижнем окне внести значения параметров (например, Busy/Hour = 15, Idle/Hour = 15 и Per Use = 2.5). В целях контроля проигрывания модели необходимо внести в модель модуль Simulate и задать параметры этого модуля (например, Run Length = 40, Hours/Day = 8).
Для проигрывания модели необходимо перейти в меню Run/Go. По окончании проигрывания модели автоматически генерируются отчеты в формате Crystal Reports (рис. 3).
Модель в Arena может быть гораздо более сложной, чем представленная на рис. 1. Она может включать сотни модулей различных типов. Модули, обрабатывающие сущности (подобные модулю Server из примера), могут иметь различные состояния, например «ожидание» или «работа». Каждому состоянию можно поставить в соответствие определенное изображение и таким образом анимировать имитационную модель. В поставку Arena входит набор примеров, один из которых (файл Mortgage Extention 1.doe) приведен на рис. 4.
Модель показывает сиcтему обработки документа (закладной). Сначала документ регистрирует «секретарь» (иконка слева в нижней части рисунка), затем просматривает «клерк» (иконка справа). Затем «клерк» либо принимает документ, либо возвращает его. Очередь документов представлена в виде набора иконок сверху от процесса Review Application и в виде графика в правой нижней части рисунка. Иконки, отображающие «секретаря» и «клерка», могут быть разными — в зависимости от состояния (занят/ожидает); следовательно, модель может быть анимирована.
Создавать имитационные модели без предварительного анализа бизнес-процессов не всегда представляется возможным. Действительно, не поняв сути бизнес-процессов предприятия, бессмысленно пытаться оптимизировать конкретные технологические процессы. Поэтому функциональные и имитационные модели не заменяют, а дополняют друг друга, при этом они могут быть тесно взаимосвязаны.
Имитационная модель дает больше информации для анализа системы. В свою очередь, результаты такого анализа могут стать причиной модификации модели процессов. Наиболее целесообразно сначала создать функциональную модель, а затем на ее основе построить модель имитационную.
Для поддержки такой технологии инструментальное средство функционального моделирования BPwin 4.0 имеет возможность преобразования диаграмм IDEF3 в имитационную модель Arena (версии 3.6 и выше). Для преобразования диаграммы IDEF3 в модель Arena необходимо, чтобы BPwin 4.0 и Arena были запущены одновременно. В BPwin 4.0 следует открыть диаграмму IDEF3, а затем выбрать меню File/Export/Arena. Далее экспорт производится автоматически.
Поскольку имитационная модель имеет гораздо больше параметров, чем диаграмма IDEF3, в BPwin 4.0 имеется возможность задать эти параметры с помощью свойств, определяемых пользователем (UDP, User Defined Properties). В поставку BPwin 4.0 входят примеры моделей с предварительно внесенными UDP для экспорта в Arena (Program Files/Computer Associates/BPwin 4.0/Samples/Arena/) и модель ArenaBEUDPs.bp1, в которой определены все необходимые для экспорта UDP и которую можно использовать в качестве шаблона для создания новых моделей.
На рис. 5 и 6 приведены пример функциональной модели и результат экспорта этой модели в Arena.
Совместное использование CASE-инструмента построения функциональной модели BPwin и системы имитационного моделирования Arena позволяет наиболее эффективно оптимизировать технологические процессы практически в любой сфере деятельности.
- ПК и комплектующие
- Настольные ПК и моноблоки
- Портативные ПК
- Серверы
- Материнские платы
- Корпуса
- Блоки питания
- Оперативная память
- Процессоры
- Графические адаптеры
- Жесткие диски и SSD
- Оптические приводы и носители
- Звуковые карты
- ТВ-тюнеры
- Контроллеры
- Системы охлаждения ПК
- Моддинг
- Аксессуары для ноутбуков
- Принтеры, сканеры, МФУ
- Мониторы и проекторы
- Устройства ввода
- Внешние накопители
- Акустические системы, гарнитуры, наушники
- ИБП
- Веб-камеры
- KVM-оборудование
- Сетевые медиаплееры
- HTPC и мини-компьютеры
- ТВ и системы домашнего кинотеатра
- Технология DLNA
- Средства управления домашней техникой
- Планшеты
- Смартфоны
- Портативные накопители
- Электронные ридеры
- Портативные медиаплееры
- GPS-навигаторы и трекеры
- Носимые гаджеты
- Автомобильные информационно-развлекательные системы
- Зарядные устройства
- Аксессуары для мобильных устройств
- Цифровые фотоаппараты и оптика
- Видеокамеры
- Фотоаксессуары
- Обработка фотографий
- Монтаж видео
- Операционные системы
- Средства разработки
- Офисные программы
- Средства тестирования, мониторинга и диагностики
- Полезные утилиты
- Графические редакторы
- Средства 3D-моделирования
- Веб-браузеры
- Поисковые системы
- Социальные сети
- «Облачные» сервисы
- Сервисы для обмена сообщениями и конференц-связи
- Разработка веб-сайтов
- Мобильный интернет
- Полезные инструменты
- Средства защиты от вредоносного ПО
- Средства управления доступом
- Защита данных
- Проводные сети
- Беспроводные сети
- Сетевая инфраструктура
- Сотовая связь
- IP-телефония
- NAS-накопители
- Средства управления сетями
- Средства удаленного доступа
- Системная интеграция
- Проекты в области образования
- Электронный документооборот
- «Облачные» сервисы для бизнеса
- Технологии виртуализации
Источник: compress.ru