Страница публикации

Автоматизация имитационного моделирования сложных систем в распределенной вычислительной среде

Авторы: Феоктистов А.Г., Башарина О.Ю.

Журнал: Программные продукты и системы

Том:

Номер: 3

Год: 2015

Отчётный год: 2015

Издательство:

Местоположение издательства:

URL:

Аннотация: Одним из наиболее эффективных подходов к анализу процессов функционирования сложных систем является имитационное моделирование. Построение моделирующей программы, адекватно отображающей исследуемый объект, во многом является нетривиальной задачей и требует от ее разработчика высокой математической и программистской квалификации, тем более, когда речь идет о параллельной или распределенной программе. Таким образом, возникает потребность в высокоуровневых инструментальных средствах автоматизации этого процесса, которые позволят максимально использовать потенциал высокопроизводительной вычислительной техники и обеспечат построение сложной технологической цепочки: от специалиста-предметника, формулирующего задачу, к математику, создающему модель, затем к программисту и только потом – к тем, кто занимается непосредственно вычислениями. В статье рассматриваются новые инструментальные средства автоматизации процесса имитационного моделирования сложных систем, базирующиеся на использовании распределенной вычислительной среды для выполнения моделей. Приводится технология применения инструментальных средств при решении задач исследования сложных систем. Процесс моделирования осуществляется путем многовариантных распределенных вычислений, что позволяет существенно сократить время решения задачи. В качестве распределенной вычислительной среды предлагается использовать вычислительные кластеры, организованные на базе персональных компьютеров учебно-образовательных и научных организаций, объединенных локальной сетью. Приводятся примеры применения инструментальных средств в процессе решения ряда важных практических задач. Принципы работы, технология применения, способы и средства реализации рассмотренных инструментов обеспечивают широкий спектр использования их функциональных возможностей для имитационного моделирования сложных систем в самых различных сферах человеческой деятельности. One of the most effective approaches to the analysis of complex systems is simulation modeling. The process of building simulation program, which adequately reflects the object of study, is a non-trivial task and requires high mathematical and programming skills from its developer, especially when it comes to a parallel or distributed program. Thus, there is a need for high-level tools for automation of this process, that will maximize the potential of high-performance IT-equipment and provide building a complex technological chain: from task formulation to model creation, then to software development and to carrying out a computational experiment. The article considers new software tools of complex system modeling based on the use of distributed computing environment. The authors represent the technology of software tools implementing to solve the research tasks of complex systems. Modeling is carried out using multiversion distributive calculations that allow reducing the time for task solution. As an example of distributive computing environment the authors take computer clusters based on the personal computers from educational and scientific establishments. The article represents the examples of software tools implementation in the process of important practical tasks solution. The principles of work, the technology of application, means and ways of implementing the above mentioned instruments provide the wide range of using their functional possibilities for complex systems simulation modeling in different fields of human activity.

Индексируется WOS: 0

Индексируется Scopus: 0

Индексируется РИНЦ: 1

Публикация в печати: 0

Добавил в систему: