Современные парадигмы моделирования.

Парадигма – это осмысление действительности на основе концепций, идей, взглядов, методов и понятий, господствующих в течение определённого исторического периода. В имитационном моделировании можно выделить четыре принципиально разных подхода/парадигмы моделирования:

· модели динамических систем. Динамические системы – это сложные объекты, поведение которых описывается системами алгебраических и дифференциальных уравнений, а также событиями, которые изменяют среду и даже структуру системы. К этому классу систем относятся системы управления, физические и механические объекты и др.

Инженерным подходом к моделированию динамических систем около 50 лет назад была сборка их блок – схем из решающих блоков аналоговых компьютеров (усилителей, сумматоров, интеграторов и др.), токи и напряжения в которых представляли переменные и параметры моделируемой системы. Этот подход и сейчас является основным в моделировании динамических систем, только решающие блоки теперь не аппаратные, а программные. Он реализован, например, в инструментальной среде Simulink. Модели динамических систем принадлежат классу непрерывных моделей и могут быть решены прямым интегрированием исходных уравнений или с помощью современных систем имитационного моделирования, таких как AnyLogic или ExtendSim;

· системная динамика. К моделям системной динамики относятся модели слож­ных систем на самом верхнем уровне абстракции, когда исследователь абстрагируется от индивидуальных объектов системы и рассматривает только их агрегированные количественные характеристики. Взаимовлияния и взаимоза­висимости объектов в модели представляется в виде потоков этих характеристик. Существуют специализированные программы моделирования системной ди­намики, например, iThink, Powersim, Vensim, которые позволяют строить гра­фические диаграммы причинных связей и влияний одних параметров на дру­гие. Визуальная графическая модель, созданная на основе этих диаграмм, ав­томатически конвертируется в программный код и выполняется на компьютере;

· дискретно – событийное моделирование. В моделях этого типа состояние системы изменяется не плавно, как в непрерывных моделях, а в дискретные моменты времени, по наступлению некоторых событий. Обширный класс объектов для дискретно – событийного моделирования предоставляют системы массового обслуживания. Создание и анализ дискретно-событийных моделей удобнее всего выполнять в специализированных системах имитационного моделирования, таких как AnyLogic или ExtendSim;

· многоагентные модели. Под агентом понимается некоторая сущность, которая обладает активностью, автономным поведением, может принимать решения в соответствии с определенным набором правил, может взаимодействовать с окружением и другими агентами, а также может изменяться (эволюционировать). Многоагентные модели используются для исследования динамики коллективного поведения (общества, колоний, популяций и т.д.) и могут включать десятки и сотни тысяч активных агентов. Удобной средой создания многоагентных моделей является имитационная система Anylogic.