Материалы тренинга по AnyLogic. Решение на уровне модели мир без риска мир без риска реальный мир Мир моделей Реальный мир Решение Проблема
 Скачать 12.33 Mb.
|
|
32 Документация по Документация по Справочная система поддерживает механизм поиска Справка AnyLogic содержит Учебные пособия и Справочник классов с пособия и Справочник классов с Java документацией по классам AnyLogic © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Техническая поддержка Техническая поддержка • Присылайте любые вопросы с помощью встроенной опции Присылайте любые вопросы с помощью встроенной опции Обратиться за помощью 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 34 Дискретно‐событийное моделирование в моделирование в Эта презентация является частью стандартной программы обучения 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru Событие Событие • Мы учитываем только важные моменты вы у ывае оль о ва ые о е ы в жизни системы ‐ события. ‐ Длительные во времени изменения могут быть тоже б й представлены с помощью событий • Примеры: р р В банковское отделение приходит клиент Заканчивается обработка счета Ко ес ос рос ае а о ‐ Количество сырья достигает минимально допустимого уровня С б • Событие: ‐ Выполняется в течение нулевого времени Может вызвать изменения в модели Может вызвать изменения в модели Может запланировать другие события в будущем 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 36 Время как упорядочивание событий – Дискретное время • Мы рассматриваем только 0 7 12 16 время последовательность мгновенных дискретных событий, между которыми ничего не происходит, и нет никаких “длительных” процессов • Каждое изменение в модели время 7 12 д д происходит только в результате происхождения события и выполняется в течение нулевого время 7 12 16 времени • События могут быть запланированы на одно и тоже время запланированы на одно и тоже время (одновременно) – тогда они сериализуются • Модельное время “перескакивает” Это Дискретно-событийное моделирование • Модельное время перескакивает от одного события к другому 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 37 моделирование Реализация: Очередь событий Реализация: Очередь событий Время Сейчас Время р c b h e g f a Сейчас Время c b h e g d f a Сейчас Время b h e g d a Сейчас Время b h e g d i Событие выбрано для обработки Событие готово к обработке, ноне выбрано Обработанные события (прошлое) Событие, запланировано на обработку через какое-то время 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 38 Простейший способ задания события Элемент б «событие» • Это событие порождает событие в р конце каждого дня (единицы времени) В Циклический: да Таймаут: 1 [день] Действие: onEndOfDay(); Циклический: да Таймаут: 1 [день] Действие: onEndOfDay(); • Все синхронные модели имеют такие события. Иногда это единственный генератор событий в 0 1 2 3 4 модели … время Это событие генерирует Циклический: да Интенсивность: 1.5 Действие: arrival(); Циклический: да Интенсивность: 1.5 Действие: arrival(); • Это событие генерирует пуассоновский поток событий с интенсивностью 1.5 события в 0 0.31 1.88 2.05 2.74 ед.времени и может моделировать, например, приход клиентов • Время между событиями … время • Время между событиями распределено экспоненциально со средним значением = 0.67 © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 39 Упорядочивание событий Диаграмма состояний р д Д р • Диаграмма состояний Диаграмма состояний диаграмма для описания поведения объекта: Рабочее сост. A О б Состояния объекта Реакция на внешние или A таймаут: 5 сек Отобр-е даты О б внутренние события и условия Упорядочивание событий A таймаут: 5 сек Отобр-е времени У б – Упорядочивание событий во времени • Диаграммы состояний питание < питание > 1 Уст-ка будильника • Диаграммы состояний AnyLogic совместимы с UML Останов UML © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 40 Динамическое событие. Реализация сервера Д ц р р • Может запланировать несколько событий на разные моменты времени • Несколько событий может быть запланировано одновременно Имя: Processing Параметр: transaction типа Transaction Действие при срабатывании transaction ); Имя: Processing Параметр: transaction типа Transaction Действие при срабатывании transaction Сервер с бесконечной мощностью Действие при срабатывании transaction Действие при срабатывании transaction Прибывает транзакция tr : create_Processing( uniform(1,3), tr время create create время create_… finished() create_… finished() finished() create_… © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 41 Низкоуровневые/высокоуровневые ДС ДС‐конструкции Можно ли моделировать бизнес‐процессы, др р ц , производство, системы обслуживания с помощью событий или диаграмм состояний? • Да: с помощью этих конструкций можно создать любую • Да: с помощью этих конструкций можно создать любую дискретно‐событийную модель • Иногда даже нужно, поскольку, например, алгоритм работы механизма поведение человека бизнес‐логика и т п лучше механизма, поведение человека, бизнес‐логика, и т.п. лучше задавать с помощью диаграмм состояний или событий • Но в общем случае они слишком низкоуровневые хочется моделировать в терминах заявок/транзакций ресурсов моделировать в терминах заявок/транзакций, ресурсов, очередей, и т.п. Для этого AnyLogic включает библиотеку Enterprise Д g у Это коллекция высокоуровневых объектов, позволяющих моделировать в стиле потоковых диаграмм • Эти объекты сами собраны из событий, диаграмм состояний и Эти объекты сами собраны из событий, диаграмм состояний и – и они могут взаимодействовать с низкоуровневыми примитивами 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 42 Дискретно‐событийное моделирование. Д Г ’60 Дж. Гордон ’60е Заявки и ресурсы (пассивные объекты). Заявки и ресурсы (пассивные объекты). Диаграммы процесса (Очереди, элементы задержки и т.д.) [решение] Клиент Нужно к кассиру Сервис “у окошка” Клиент да [источник] [решение] [выход] приходит к кассиру ? у окошка уходит нет Сервис у банкомата Нужно что то да банкомата что-то еще ? нет [заявки] [очередь+задержка] [ресурс] Кассиры © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 43 [ресурс] Библиотека AnyLogic Enterprise Библиотека AnyLogic Enterprise Library • Высокоуровневый интерфейс для быстрого ысо оуров евы ерфе с дл быс ро о создания моделей в стиле блок схем. • Моделирование транспортных сетей • Моделирование транспортных сетей • Построение моделей в стиле перетащить и ” оставить” • Взаимодействие с другими элементами языка моделирование Гибкость и расширяемость моделей Гибкость и расширяемость моделей • Все блоки библиотеки – активные объекты, собранные из стандартных элементов языка собранные из стандартных элементов языка (портов, диаграмм состояний, событий 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 44 Пример простой ДС модели Пример простой ДС модели Заявки прибывают согласно Интенсивности Интенсивность прибытия Количество заявок, прибывающих Вместимость: Действие при входе: Действие при подходе к выходу Время задержки 0.5, 1, 1.5 Вместимость Действие при входе: Действие при выходе, р щ за один раз Новая заявка new Действие при выходе: Фигура анимации заявки: д д ду Действие при выходе: Разрешить уход по таймауту: Фигура анимации: Д р д Действие при выходе: Фигура анимации 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Параметры объектов Enterprise Параметры объектов Enterprise Статические параметры: Вместимость: 100 р р Вычисляются один раз могут быть изменены в процессе моделирования • Динамически вычисляемые Вместимость: 100 Динамически вычисляемые выражения: Вычисляются при каждом вызове динамического параметра например Время задержки 1 динамического параметра, например, каждый раз при определении времени задержки, скорости или др. свойств заявки Текущая заявка в большинстве случаев доступна exponential( 1 Условие == VIP Скорость: ущ у д у как “ entity ”, “ entity1 ”, Динамически исполняемый код Исполняются при наступлении определенных Скорость: entity.CruiseSpeed Исполняются при наступлении определенных событий в объекте заявка поступает в объект или покидает его, конвейер останавливается и т.д. Действие при выходе : entity.setColor( Color.red ); Действие при входе entity.airline == “AF” ) entity.destination = gate17; © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 46 y g ; Параметры. Примеры Параметры. Примеры 2 5 + delayTime : 2.5 + uniform( 2, entity.complexity * 60 ) Delay onExit : serviced++; capacity (статический entity.setColor( Color.red ); © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Анимация моделей Enterprise Анимация моделей Enterprise Общий принцип: • С объектом блок‐схемы, в котором могут находиться заявки, связывается направляющая анимационная фигура • Для фигуры задается один из поддерживаемых ею анимационных типов Д ф ур р Имя: Фигура анимации Тип анимации Путь 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 48 Заявки Заявки • Под заявками в библиотеке понимаются: д классические заявки продукт, потребитель, пакет данных, документ, транспортеры поезд, автобус, корабль, автопогрузчик, б б й • Класс является базовым классом для всех сообщений, которые посылаются между объектами библиотеки М б • Могут содержать в себе другие заявки • Могут обладать ресурсами • Могут расширяться дополнительными полями данных и методами • Отображаются прямоугольниками случайно выбранного цвета; Вы можете изменить стандартную анимацию 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 49 Ресурсы Ресурсы • Ресурсы могут представлять: Ресурсы могут представлять: операторы, станки, критические секции, автомобили, Базовым классом для ресурсов является класс Могут расширяться дополнительными полями данных и методами • Имеют стандартную анимацию которую Вы Имеют стандартную анимацию, которую Вы можете переопределить 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 50 Правила пересылки заявок между объектам EL р р ду Некоторые объекты задерживают б заявки внутри себя, некоторые - нет Для каждого объекта определены правила – при Для объектов также определены определены правила при каких условиях принимать заявки. Д об е о а е о реде е правила – может ли заявка, которая должна покинуть объект, ожидать на выходе, если следующий объекту неготов ее принять. Если заявка должна покинуть объекта следующий объект неготов ее принять, и заявка не может ждать, то модель останавливается со следующей ошибкой 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 51 Блок‐схемы с соединениями один‐ко‐многим д д … … Круговое обслуживание Случайный выбор выходные порты, готовые ере аза выбирается случайный порт из тех которые передать заявки, опрашиваются поочередно для обеспечения справедливого порт из тех, которые готовы принять заявку справедливость обслуживания несправедливого обслуживания обслуживания не гарантируется 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 52 © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 53 © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 54 Модель завода Эта презентация является частью стандартной программы обучения 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Модель завода Модель завода Давайте создадим модель заводского цеха Давайте создадим модель заводского цеха. Завод производит стиральные машины. Моделируемый нами цех выполняет финальную стадию производства нами цех выполняет финальную стадию производства собирает стиральную машину из двух частей – корпуса машины и дверцы. Цех работает следующим образом: • Корпуса и дверцы поступают в цехи транспортируются й б б конвейерами к роботу сборки. • Робот сборки собирает стиральную машину путем присоединения дверцы к корпусу. р д д рц р у у • Собранная машина транспортируется конвейером к зоне упаковки, где она упаковывается рабочими в коробку. • Каждые 10 готовых машин составляют партию товара, которая забирается с завода на грузовике 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 56 Завод. Фаза Завод. Фаза Для начала мы создадим простую модель, которая будет Для начала мы создадим простую модель, которая будет моделировать то, как корпуса стиральных машин поступают в заводской цехи транспортируются по осу аю за одс о це рас ор рую со конвейеру к месту сборки 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 57 © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 58 Завод. Фаза 1. Шаг Завод. Фаза 1. Шаг Выберите Файл|Создать|Модель из главного меню Запустите Начальная страница AnyLogic © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 59 Запустив AnyLogic, Вы увидите Начальную страницу Начальная страница • Начальная страница играет роль отправной точки при ознакомлении с AnyLogic. Она содержит краткое описание новых возможностей программы, предоставляет доступ к примерам моделей, веб‐сайту и форме обратной связи с XJ При необходимости Вы можете открыть список примеров открыть список примеров моделей изменю Справка|Примеры моделей 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 60 Завод. Фаза 1. Шаг Завод. Фаза 1. Шаг Введите здесь Chain З й Задайте каталог – место хранения файлов модели Щелкните по кнопке Далее Щелкните по Щ кнопке Готово 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Вы увидите окно Мастера создания моделей. Вы увидите окно Мастера создания моделей Введите имя новой модели Supply Chain. Мы назовем нашу модель так, потому что в дальнейшем эта модель завода будет расширена до глобальной модели цепочки поставок В б Выберите один из существующих каталогов с помощью кнопки Выбрать… или введите имя нового каталога, в котором Вы хотите хранить файлы этой модели, в поле Местоположение. Щелкните по кнопке Далее, чтобы перейти к следующей странице Мастера Здесь Вы можете выбрать один из странице Мастера. Здесь Вы можете выбрать один из шаблонов моделей в качестве отправной точки для разработки Вашей модели. Поскольку нашей задачей является наиболее полно научить процессу созданию модели, то мы не будем использовать ни один из имеющихся шаблонов а просто использовать ни один из имеющихся шаблонов, а просто закончим работу Мастера, чтобы начать разработку модели с чистого листа. © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru 62 Завод. Фаза 1. Шаг Завод. Фаза 1. Шаг Графический редактор Панель Проекты Панель Палитра Панель Ошибки Панель Свойства 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Графический пользовательский интерфейс Графический пользовательский интерфейс Графический редактор • Место для визуального редактирования диаграммы класса активного объекта • Место для визуального редактирования диаграммы класса активного объекта или эксперимента. Панель Проекты Панель Проекты • Обеспечивает легкую навигацию по моделям, открытым в текущий момент времени. Каждая модель представлена в панели в виде иерархического дерева. Панель Палитра • Содержит список всех элементов, которые могут быть добавлены на диаграмму активного объекта (эксперимента) Элементы логически разбиты по категориям активного объекта (эксперимента. Элементы логически разбиты по категориям на несколько закладок (палитр. Здесь же отображаются и палитры библиотек AnyLogic со списком доступных библиотечных объектов. Панель Свойства • Используется для просмотра и изменения свойств выбранного в данный момент элемента (или элементов) модели элемента (или элементов) модели. Панель Ошибки • Отображает обнаруженные на этапе компиляции и построения модели ошибки 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», р ру ц р д Завод. Фаза 1. Шаг Завод. Фаза 1. Шаг Щелкните по закладке Library Enterprise Будет открыта палитра библиотеки Library © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», Мы построим модель завода с помощью библиотеки Мы построим модель завода с помощью библиотеки Библиотека Enterprise Библиотека AnyLogic Enterprise Library поддерживает дискретно‐ б й й б б " й" событийный, или, если быть более точным, "процессный" подход моделирования. С помощью объектов Enterprise Library Вы можете моделировать системы реального мира, динамика которых представляется как последовательность операций (прибытие, задержка, захват ресурса, ...) над некими пассивными сущностями – заявками, представляющими клиентов, документы, звонки, пакеты данных, транспортные средства и т.п. • Процессы задаются в форме диаграмм процесса ‐ графическом представлении, принятом во многих областях производстве, логистике, здравоохранении, и т.д. Диаграммы процессов собираются из объектов Откройте палитру Enterprise Library Палитра содержит др р , д Др р ц р библиотеки Enterprise Library. Откройте палитру Enterprise Library. Палитра содержит объекты библиотеки. Теперь Вы можете добавить нужные Вам объекты из этой палитры на диаграмму класса Main. © 2002-2011 ООО Экс Джей Текнолоджис», www.xjtek.ru |