Константин Савенков / Евгений Чемерицкий, 3 курс, mod-sem

На этом форуме публикуются и уточняются постановки задач студентам, а также отслеживается ход их выполнения

Модератор: staff

Закрыто
Бычков Иван
Аспирант
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Константин Савенков / Евгений Чемерицкий, 3 курс, mod-sem

Сообщение Бычков Иван »

Тема: "Повторное использование компонентов среды прогона дискретно-событийных имитационных моделей (ДСИМ)"

Расшифровка темы:Работа направлена на исследование того, какие компоненты среды выполнения ИМ могут быть унифицированы для различных проектов, использующих ДСИМ.

Актуальность работы:
История показала, что "универсальная" среда моделирования вряд ли жизнеспособна: усилия на её поддержку растут экспоненциально от количества различных областей применения.

Де-факто сейчас в нашей лаборатории есть несколько сред моделирования: Сухой/Электроприбор, Модуль/Даймлер, Диана as is, плюс есть несколько только начинающихся проектов (различные проекты по курсовым, предполагающие моделирование, модель СРПО у Алексея Качалина). Каждая команда при этом тратит усилия на поддержку своей среды, зачастую решая задачи, уже решённые коллегами. Это не экспоненциальный рост усилий, а всего лишь линейный, но хотелось бы как минимум логарифмический :-)

Предлагается проанализировать существующие и планируемые проекты и разработать такую среду моделирования, которая позволила бы вносить изменения в отдельные компоненты среды, используя остальные как есть. Также хотелось бы, чтобы поддерживался каталог вариантов различных компонентов, проводилось их регрессионное тестирование итд итп.

Это предполагает модульную архитектуру, тщательную разработку набора компонентов и интерфейсов между ними, плотное взаимодействие с командами разработчиков.

Постановка задачи на 3 курс:

От студента требуется:

* Изучить материалы по созданию повторно используемых библиотек в рамках отдельных компаний (возможно, сделать доклад на эту тему на семинаре), имитационному моделированию, среде моделирования "Диана",

* Сформулировать критерии сравнения различных сред моделирования. Скорее всего, это будет набор компонентов, из котрых состоит среда прогона ИМ, а также набор характеристик, описывающих каждый компонент.

* Провести сравнительный анализ разработанных у нас сред моделирования, опираясь на разговоры с разработчиками, публикации, внутренние документы и код.

* Разработать и описать архитектуру среды моделирования, обладающей перечисленными выше характеристиками,

* Участвовать в реализации такой среды моделирования, ааптации к ней наших проектов итп.

Сразу отвечаю на вопрос "И что, третьекурсник на это способен?": скорее всего, нет. Он будет работать совместно со мной, а позже, наверное, и Володей, набираться опыта, смотреть на мир широко открытыми глазами итп. Думаю/надеюсь, что через некоторое время самостоятельность его работы повысится.
Чемерицкий Евгений
Аспирант
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 14 дек 2008 01:18 pm

Сообщение Чемерицкий Евгений »

Написал отчёт о проделанной работе.

Скачать отчёт можно по ссылке:
https://trac.lvk.cs.msu.ru/modsem/attac ... /Отчёт.doc,
или прочитать прямо здесь.

Цель работы.

Цель работы – разработка библиотеки компонентов среды выполнения (СВ) дискретно-событийных имитационных моделей, позволяющей быстро создавать СВ для решения конкретной задачи имитационного моделирования.

Актуальность работы.

Для изучения сложных систем взаимодействующих объектов широко применяется компьютерное имитационное моделирование. Если при построении модели принято допущение о том, что изменение состояния исходной системы происходят мгновенно в определённый момент времени, и ему соответствует наблюдаемое событие, то такую модель называют дискретно-событийной. В частности, дискретно-событийное имитационное моделирование часто применяется при исследовании свойств вычислительных систем.
Как правило, в составе программы, при помощи которой выполняется имитационное моделирование, выделяют собственно имитационную модель (ИМ) и среду моделирования (СМ). СМ обычно включает в себя набор различных инструментальных средств: компилятор языка описания модели, систему контроля версий, средства прогона модели, визуализацию и т.д.. В данной работе рассматриваются средства выполнения (СВ) имитационных моделей, которые обеспечивают синхронизацию и взаимодействие между отдельными компонентами ИМ.
Конкретная задача имитационного моделирования предъявляет к СВ свои требования. Например, это могут быть требования к потребляемой памяти, масштабируемости, скорости отклика ИМ. Как показывает практика (и в том числе история ЛВК), существующие СВ часто не удовлетворяют требованиям конкретной задачи, какими бы универсальными они ни были. В результате, основной головной болью разработчиков становится не построение модели объекта, а создание индивидуально спроектированной системы моделирования. Возникает закономерное желание упростить процесс её разработки.
Одним из способов упрощения разработки средств моделирования может служить повторное использование их частей. Как показывает анализ различных систем моделирования, идеи, применённые в процессе их разработки, во многом схожи. То есть, возможно многократное использование повторяющихся идей, воплощенных в жизнь лишь однажды. Это даёт надежду создания системы моделирования с наперёд заданными характеристиками при помощи набора готовых шаблонов. Создание библиотеки таких шаблонов является конечной целью работы.
Если в распоряжении разработчиков появится описанная библиотека шаблонов, то процесс создания необходимого средства моделирования может заметно упроститься. Например, можно будет получить необходимое средство моделирования, внеся изменение в часть исходных шаблонов. Далее изменённые шаблоны в свою очередь могут быть включены в библиотеку и в будущем использованы повторно.
Свойства системы моделирования определяются набором компонентов, из которых она состоит. Если библиотека шаблонов будет достаточно обширна, то можно будет создать необходимую систему моделирования, не реализуя самостоятельно ничего нового вообще.

Задача.

Первая задача работы – провести исследование различных средств моделирования. Это будут как системы моделирования, используемые в ЛВК, так и наиболее известные в мире. Исследование направлено в первую очередь на выявление критериев классификации систем моделирования.
Представим систему моделирования в виде набора произвольных логических блоков. Тогда любые две системы имеют некоторый набор идентичных блоков и некоторый набор модулей, играющих одну и ту же роль с точки зрения системы в целом, но имеющих разные идеи в основе реализации. В этих блоках локализуются различия систем. Будем считать такие блоки альтернативами внутри класса эквивалентных с точки зрения системы моделирования блоков.
Наложим на описанное разбиение условия.
1. Каждый класс эквивалентности должен иметь интерфейсы взаимодействия, совместимые с другими классами.
2. Пересечения между функциональностью разных классов должно быть минимальным.
Предполагается, что с помощью выявленных в ходе исследования критериев классификации, системы можно будет разделить на логические блоки, удовлетворяющие предъявленным требованиям.
Вторая задача работы – разработка библиотеки шаблонов, содержащей части проанализированных систем моделирования. Каждый шаблон должен представлять собой программный модуль, соответствующий разбиению на логические блоки. В итоге, разработанная библиотека шаблонов должна как минимум позволять реализовать те СВ, применяемые в ЛВК, которые были рассмотрены в ходе анализа.

Проделанная работа.

Проведён сравнительный обзор 6 средств моделирования, имеющих общемировую известность:
1. AutoMod, Version 9
2. SLX, Release 1
3. Extended, Version 4.1
4. SIMAN V
5. ProModel, Version 3
6. GPSS/H, Release 2.x, 3.x
По результатам обзора разработана общая схема СВ, в которую кроме перечисленных вписываются разработанные в ЛВК среды.

Дальнейшая деятельность.

1. В рамках курсовой предполагается занести в обзор СВ средства, разработанные в ЛВК.
2. После занесения этих СВ в обзор можно будет приступать к разработке самой библиотеки шаблонов и внедрению их в проекты лаборатории в качестве замены частей существующих сред моделирования.

Список литературы.

1. A.Bakhmurov, A.Kapitonova, R.Smeliansky, "DYANA: An Environment for Embedded System Design and Analysis", 5-th International Conference TACAS'99, Amsterdam, The Netherlands, March 22-28, 1999. Springer (LNCS Vol.1579), pp.390-404, Available: http://lvk.cs.msu.ru/index.php?module=u ... &fileId=68
2. Sanchez, P.J., "Fundamentals of simulation modeling", Simulation Conference, 2007 Winter Volume , Issue , 9-12 Dec. 2007 Page(s):54 - 62 Digital Object Identifier 10.1109/WSC.2007.4419588
3. TJ Schriber, DT Brunner, "Inside discrete-event simulation software: how it works and why it matters", 2005, pp. 11 pp.+.,Available: http://dx.doi.org/10.1109/WSC.2005.1574249
4. TJ Schriber, DT Brunner, "Inside discrete-event simulation software: how it works and why it matters", 1996, pp. 11 pp.+.
Никита Ющенко
Сотрудник
Сообщения: 155
Зарегистрирован: 25 авг 2004 01:02 pm

Сообщение Никита Ющенко »

Меня удивила терминология, использованная в обзоре (транзакции, логические объекты и т.п.)
Возможно такая терминология и имеет право на жизнь, но по крайней мере в ЛВК мы много лет использовали другую терминологию (события, обработка событий, календарь и т.д.).
И от работы на тему организации моделирования, выполняемой в ЛВК, логично ждать либо использование привычной нам терминологии (либо хотя бы твёрдого обоснования, почему не используются привычные термины).

Также обращают на себя внимание неаккуратные формулировки автора:

[из отчёта] "Как правило, в составе программы, при помощи которой выполняется имитационное моделирование, выделяют собственно имитационную модель (ИМ) и среду моделирования (СМ). СМ обычно включает в себя набор различных инструментальных средств: компилятор языка описания модели, систему контроля версий ..."
- автор действительно считает комплятор и средство управления версиями частью "программы, при помощи которой выполняется имитационное моделирование"?

[из обзора] Единицы потока данных (транзакции) так же называют логическими объектами (ЛО). Эти ЛО соответствуют событиям. Событие – явление, которое изменяет состояние модели.
- из таких определений крайне трудно понять, что имеется в виду (у меня не получилось)

А в общем - похоже что выполнена достаточно объёмная работа по изучению и сравнению систем, зачёт ставить есть за что.
Закрыто