Главное меню

Реклама

Реклама

Актуальные вопросы применения имитационного моделирования в образовательном процессе вуза PDF Печать E-mail
Автор: Филяев М.П.,Волков М.П.   
31.05.2020 08:12


АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА


Филяев М.П., докт. техн. наук, профессор

Санкт-Петербург, ФГБОУ ВО СПбГЛТУ им. С.М. Кирова

Волков М.П., канд. техн. наук, доцент

Санкт-Петербург, ФГКВОУ ВО ВА МТО им. генерала армии А.В. Хрулева

 

 

В настоящее время широкое внедрение информационно-коммуникационных технологий во все сферы человеческой деятельности придало новый импульс развитию и применению методов математического моделирования. При этом очевиден существенный прогресс в распространении методов и средств именно имитационного моделирования для исследования сложных систем и процессов.


Данный факт объясняется тем, что имитационное моделирование основано на применении вычислительной техники и по определению не рассматривается без нее.Согласно Р. Шеннону имитационное моделирование есть «процесс конструирования модели реальной системы и постановки экспериментов на ней с целью понимания поведения системы либо оценки (в рамках ограничений, накладываемых некоторым критерием или совокупностью критериев) различных стратегий, обеспечивающих функционирование данной системы» [1].


Хотя имитационное моделирование было известно до создания первых ЭВМ, своему сегодняшнему развитию оно обязано именно средствам вычислительной техники, способным провести численный эксперимент, накопить статистические данные, визуализировать моделируемый процесс, оперативно оценить ситуацию. Это приводит и к существенному изменению процесса моделирования. Теперь после построения логико-математической модели исследуемого процесса её преобразуют в соответствующий алгоритм, выбирают ту или иную среду моделирования (систему программирования), и разрабатывают программу для реализации на компьютере.


К имитационному моделированию прибегают, когда:


– дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;

– невозможно построить аналитическую модель поведения объекта (системы)так как в исследуемом процессе есть время, причинные связи, последствия, нелинейности, стохастические (случайные) переменные;

– необходимо сымитировать поведение системы во времени.


Динамика роста применения имитационного моделирования в различных отраслях представлена на рис.1. 

 

 

Рис.1 Применение имитационного моделирования в России


Широкое распространение данной технологии моделирования объективно обуславливает рост потребностей, как в инструментальных средствах, так и в специалистах, способных разрабатывать, применять и   обеспечивать сопровождение имитационных моделей.


В связи с этим актуальным, в первую очередь, является вопрос подготовки соответствующих специалистов в вузах.Практика разработки имитационных моделей свидетельствует о целесообразности решения данного вопроса не только в рамках программ подготовки специалистов по информационным системам и технологиям, но и путем организации обучения методам разработки и применения имитационных моделей при подготовке специалистов для других отраслей. Это определяется особенностью разработки имитационных моделей, заключающейся в необходимости знания разработчиком исследуемой предметной области.


Способствовать этому может, например, проведение лабораторных занятий на основе применения современных программных сред имитационного моделирования, таких как AnyLogic[2] или  GPSSStudio [3].


Возможность применения указанных программных сред моделирования обеспечивается наличием и доступностью в настоящее время их бесплатных студенческих версий, а также соответствующих учебных пособий. Опыт проведения подобных занятий свидетельствует не только о способности обучаемых в приобретении необходимых навыков разработки имитационных моделей, но и повышает мотивацию к изучению предметной области учебной дисциплины. При этом в качестве заданий на лабораторные работы могут выступать как разработка несложных моделей функционирования каких-либо объектов (систем), так и исследование влияния различных параметров на их поведение на основе заранее созданных имитационных моделей этих объектов (процессов).


Таким образом, применение имитационного моделирования в образовательном процессе вузов в настоящее время является актуальным вопросом и для его успешного решения объективно имеются все предпосылки.

 

Литература


1.Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука. — М.: Мир, 1978. — 301 с.

2. AnyLogic (официальный сайт) [электронный ресурс] URL: https://www.anylogic.ru/ (дата обращения: 15.05.2020).

3. Девятков В.В. Имитационные исследования в среде моделирования GPSS STUDIO: учеб.пособие / В.В. Девятков, Т.В. Девятков, М.В. Федотов; под ред. д-ра экон. наук В.В. Девяткова. — М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М. 2018. — 283 с.



Обновлено 31.05.2020 08:19
 
Яндекс.Метрика