Case-технология многослойного имитационного моделирования

В последние годы все большее распространение получают CASE-средства, позволяющие автоматизировать процессы проекти­рования, разработки и поддержки программных приложений:

• компьютерных экономико-математических моделей;

• экономических информационных систем;

• вычислительных программ прикладной математики экономи­
ческого назначения.

CASE-средства активно используют методологию структурного анализа, предусматривающую наглядное и эффективное проектиро­вание системы путем выделения ее составляющих и их последова­тельного рассмотрения. Описание системы начинается с общего об­зора и выделения основных ее компонентов или процессов. Для ви­зуального представления создается первый уровень или слой, на ко­тором отображаются выделенные процессы и их взаимосвязи. Далее для ряда процессов может быть проведена детализация, в свою оче­редь выделяющая новые процессы в их структуре. Так, последова­тельным усложнением описания объекта и его процессов разработ­чик достигает необходимой детализации. Глубина детализации оп­ределяется как необходимой точностью, так и набором исходных данных. В процессе структурного анализа выявляется иерархическая структура модели.

Рассмотренный ниже декомпозиционный подход реализуется в программных CASE-пакетах в различных вариациях, поскольку су-162

дествует достаточно широкий круг задач, для которых схожие ме-эды могут быть применены. Однако все CASE-пакеты предостав-эт пользователю инструментарий работы с проектом, опираю-|щийся на мощные современные графические средства отображения |информации в виде графов, диаграмм, схем и таблиц.

Одним из достаточно интересных и полезных применений |САБЕ-средств является не только их интеграция в процессы проек-

|

^Тирования, разработки и поддержки структуры программного проек-■ та, но и автоматизация процесса создания или генерации програм-^ много кода. Использование CASE-средств, дополненных такой воз­можностью, имеет ряд несомненных преимуществ перед простым |"' кодированием, поскольку позволяет:

• отвлечься от кодирования данных и обратить большее внима-
| ние на структуру разрабатываемой системы;

• избежать некоторых ошибок за счет автоматического кон­
троля;

• ускорить процесс проектирования и разработки проекта.
Теперь рассмотрим CASE-технологии применительно к системе

имитационного моделирования. Для создания имитационной модели в отсутствие CASE-средств разработчику приходится писать про­граммный код, использующий языковые средства системы модели­рования Pilgrim. Модель имеет стандартную структуру. Внутри тек­ста модели содержатся обращения к функциям Pilgrim, но может быть и произвольный C++ код.

Учитывая, что текст модели обрабатывается препроцессором и стандартным компилятором C++ (Microsoft, Borland и др.), можно выделить ряд проблем, возникающих перед пользователем при опи­сании модели в операторах Pilgrim, а именно:

• необходимо знать элементы языка C++;

• нужно иметь отчетливое представление о структуре програм­
мы, опирающейся на библиотеку Pilgrim;

• требуется знать функции описания узлов и их параметров;

• имеется вероятность появления ошибки в порядке перечисле­
ния позиционных параметров, причем ошибка может быть не заме­
чена компилятором C++, в результате чего модель будет выполнять­
ся, но иметь на выходе неправильные результаты. Обнаружение та­
кой ошибки тем сложнее, чем большее количество узлов имеет мо­
дель;

11* 163

• сложность описания больших моделей. Поскольку модель лю­
бого размера выглядит как простое линейное перечисление узлов и
условий переходов между ними, то, чем больше текст модели, тем
он сложнее воспринимается пользователем.

Конструктор моделей Pilgrim (далее - конструктор) позволяет автоматизировать процесс создания графа модели и автоматически генерировать код Pilgrim-программы. Тем самым снимаются отме­ченные выше проблемы, возникающие при ручном кодировании мо­дели в виде Pilgrim-файла:

• автоматическая генерация программного кода позволяет поль­
зователю не задумываться о структуре и синтаксисе программы,
уделяя все внимание структуре и параметрам самой модели и ее
узлов;

• генерация функций описания узлов конструктором исключает
ошибки, связанные с неправильной последовательностью указания
позиционных параметров или пропуском некоторых из них;

• анализируя модель, конструктор не позволяет пользователю
выполнять заведомо неверные действия, а также предупреждает о
возможных ошибках;

• поддержка конструктором множества плоскостей обеспечивает
создание иерархических моделей, что может быть очень удобно при
выполнении моделей с большим количеством узлов. Действительно,
не только восприятие, но и отображение больших моделей в виде
плоского одноуровневого графа на бумаге или экране монитора дос­
таточно затруднено.

• включенные в модель фрагменты программного кода на языке C++.

Кратко рассмотрим каждый из перечисленных компонентов.

Вершины графа модели представляют собой узлы - пункты об­работки транзактов. Для всех типов узлов имеются условные обо­значения, упрощенные по сравнению с графическими изображения­ми {см. рис. 2.3). Перечень таких обозначений приведен на рис. 5.1.

 

5.2