Методи компромісного вибору інтервалу змін модельного часу в імітаційних моделях

Abstract

Розглядаються процес імітаційного моделювання як один з основних засобів для вивчення динаміки функціонування реальних систем, зокрема, складних. Система може бути представлена сукупністю компонент. Функціонування компонента представляється реалізацією множини функціональних дій, які представляються відповідними активностями у вигляді пари: алгоритм виконання функціональної дії – тривалість виконання. Проблема відображення в ІМ одночасного або паралельного характеру функціонування всіх компонентів складної системи вирішується введенням модельного або системного часу. Основними методами введення модельного часу є метод фіксованого кроку та метод змінного кроку. В методі фіксованого кроку важливою проблемою є вибір величини інтервалу зміни модельного часу. Існуючі рекомендації для вибору величини інтервалу зміни модельного часу мають якісний характер і їх використання дозволяє підвищити точність моделювання, але при цьому зростають витрати ресурсу часу комп’ютера. Запропоновано при виборі величини інтервалу зміни модельного часу використовувати кількісні оцінки значень критеріїв якості – точність і витрати ресурсу часу комп’ютера. Узагальнений критерій представляється зваженою сумою перетворень локальних критеріїв. Значення коефіцієнтів, на які множаться відповідні перетворення, висловлюють переваги особи, що приймає рішення, локальним критеріям оптимальності. Наводиться геометрична інтерпретація процесу визначення компромісної альтернативи на множині ефективних альтернатив для різних випадків важливості локальних критеріїв. Ці оцінки дозволяють обґрунтувати характер зміни критеріїв якості для різних варіантів значень інтервалу зміни модельного часу та використовувати їх для вибору компромісного варіанту серед ефективних шляхом мінімізації узагальненого критерію. Вибір компромісного значення інтервалу зміни модельного часу реалізується в управляючій програмі моделювання.

The process of simulation is considered as one of the main means for studying the dynamics of functioning of real systems, in particular, complex ones. The system can be represented by a set of components. The functioning of a component is represented by the implementation of a set of functional actions, which are represented by the corresponding activities in the form of a pair: algorithm for performing a functional action - duration of execution. The problem of displaying the simultaneous or parallel nature of the functioning of all components of a complex system in the MI is solved by introducing model or system time. The main methods for introducing model time are the fixed step method and the variable step method. In the fixed-step method, an important problem is the choice of the value of the model time variation interval. The existing recommendations for choosing the value of the interval for changing the model time are of a qualitative nature and their use makes it possible to increase the accuracy of modeling, but at the same time the consumption of the computer time resource increases. It is proposed to use quantitative estimates of the values of quality criteria - the accuracy and expenditure of the computer time resource when choosing the value of the model time change interval. The generalized criterion is represented as a weighted sum of transformations of local criteria. The values of the coefficients by which the corresponding transformations are multiplied express the preferences of the decision-maker for the local optimality criteria. A geometric interpretation of the process of determining a compromise alternative on a set of effective alternatives for various cases of the importance of local criteria is given. These estimates make it possible to substantiate the nature of the change in the quality criteria for various variants of the values of the interval of change in the model time and to use them to select a compromise option among the effective ones by minimizing the generalized criterion. The choice of the compromise value of the model time variation interval is implemented in the control simulation program.