Обучение студентов моделированию распределенных информационно- управляющих систем методом имитационного моделирования


https://doi.org/10.21686/1818-4243-2017-3-13-21

Полный текст:


Аннотация

Математическое моделирование является одним из наиболее эффективных средств исследования самых сложных систем и процессов. Одним из наиболее удобных средств математического моделирования, применяемых при анализе функционирования систем рассматриваемого класса, являются имитационные модели, которые описывают структуру и поведение системы в виде программы для ПК и позволяют проводить машинные эксперименты с целью получения необходимых данных о функционировании элементов и системы в целом в течение определенных интервалов времени. В настоящее время на рынке средств имитационного моделирования представлено достаточно обширное количество различных систем имитационного моделирования. Вместе с тем, выбор подходящих инструментальных средств является весьма важной задачей. Специализированными программами, в частности, являются: GPSS World, MATLAB/Simulink , а также AnyLogic. Распределенные информационно-управляющие системы (ИУС) представляют собой рассредоточенные в пространстве многофункциональные взаимосвязанные совокупности стационарных и подвижных элементов с развитыми техническими средствами приема, передачи и обработки информации. Задача заключается в том, чтобы при заданных структурных ограничениях, характеристиках информационных потоков, параметрах технических средств определить рациональную структуру ИУС, системно-плановые показатели качества развития и функционирования которой удовлетворяют заданным требованиям. Для экспериментальных исследований процессов функционирования описанной системы была разработана имитационная модель. Эта модель позволяет получать и оценивать такие функциональные характеристики как степень загрузки технических средств, длительность ожидания информации в очередях на обслуживание, уровень оперативности передачи и обработки информации, время формирования единого носителя и др. Модель позволяет также оценивать качество функционирования системы в зависимости от расписания полетов, траекторий движения ЛА, характеристик технических средств, структуры системы, выхода из строя отдельных элементов и от других параметров. Разработанная имитационная модель на GPSS позволяет студентам достаточно глубоко освоить предметную область - систему сбора телеметрической, баллистической и другой информации, разобраться как работают устройства передачи и сбора информации, как описывается их работа с помощью имитационной модели и как с помощью имитационной модели можно анализировать и корректировать структуру и характеристики всей моделируемой системы и отдельных ее элементов. На базе данной модели построена курсовая работа. 


Об авторе

А. В. Габалин
Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Россия
Научный сотрудник


Список литературы

1. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технологии. СПб.: Корона, 2004.

2. Советов Б.Я. Имитационное моделирование систем. Петродворец: ВУНЦ ВМФ, 2010.

3. Киндинова В.В., Кринецкий Е.О., Кузнецова Е.В. Проблемы преподавания имитационного моделирования при подготовке специалистов аэрокосмической области. Материалы международной конференции по неравномерным процессам в соплах и струях. М.: МАИ, 2016. C. 555–556.

4. Карпов Ю.Г. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 400 с.

5. Кузнецова Т.А., Мещеряков В.А. Сравнение программных средств имитационного моделирования систем массового обслуживания. Материалы международной научно-практической конференции студентов и аспирантов. Омск: Фонд национальной стратегии развития. 2015. C. 187–192.

6. Мещеряков В.А., Денисов В.П. Экономико- математические методы: основные понятия и применение в выпускной квалификационной работе: учебное пособие. Омск: ОмГТУ, 2010. 84 с

7. Томашевский В.Н. Имитационное моделирование в среде GPSS М. Бестселлер, 2010.

8. Рыжиков Ю.И. Оценка системы моделирования GPSS WORLD // Информационно-управляющие системы. 2003. №2–3. C. 30–38.

9. Мещеряков В.А., Денисов В.П., Денисова Л.А. Обучение студентов имитационному моделированию систем массового обслуживания в MATLAB // Сб. матер. 1 форума Сибири. Омск: ООО «Асмин Принт». 2013. С. 179–181.

10. Мещеряков В.А. Программное обеспечение научного творчества студентов при изучении экономико-математических дисциплин // Восемнадцатые Апрельские Экономические Чтения. Матер. межд. научн.-практ. конф. (23 апреля 2013 г.) Омск: ООО «Компания «ПА- РАГРАФ», 2013. С. 227–229.

11. Наумов В.Н. Об обучении студентов направления «Бизнес-информатика» моделированию систем // Бизнесинформ. 2012. №7. С. 189–193.

12. Лычкина Н.Н. Имитационное моделирование экономических процессов. Учебное пособие. М.: ИНФРА-М, 2012. 254 с.

13. Горбунов А.Р., Лычкина Н.Н. Парадигмы имитационного моделирования: новое в решении задач стратегического управления // Бизнес-информатика. 2007. №2. С. 60–66.

14. Цвиркун А.Д., Акинфиев В.К., Филиппов В.А. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем. М.: Наука, 1985.

15. Габалин А.В. Вопросы оптимизации структуры распределенных систем обработки информации // Прикладная информатика. 2007. №6.

16. Габалин А.В. Применение математических моделей для управления сложными системами // 54 научная конференция МФТИ «Проблемы фундаментальных и прикладных, естественных и технических наук в современном информационном обществе». Секция корпоративных систем управления. Матер. конф. М.: МФТИ, 2011.

17. Габалин А.В. Применение математического моделирования на этапе проектирования информационных систем // Тезисы научной сессии НИЯУ, секция информационно-телекоммуникационые системы. М.: МИФИ, 2011. Т. 3.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Габалин А.В. Обучение студентов моделированию распределенных информационно- управляющих систем методом имитационного моделирования. Открытое образование. 2017;(3):13-21. https://doi.org/10.21686/1818-4243-2017-3-13-21

For citation: Gabalin A.V. Teaching modelling of distributed information and control systems to students using the method of simulation modelling. Open Education. 2017;(3):13-21. (In Russ.) https://doi.org/10.21686/1818-4243-2017-3-13-21

Просмотров: 280

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-4243 (Print)
ISSN 2079-5939 (Online)