Портал GPSS.RU
Девятков Владимир Васильевич
директор ООО "Элина-Компьютер"
vladimir@elina-computer.ru

МИР ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ - МИР GPSS

 

Я и ряд наших сотрудников имеем более чем 25-летний опыт работы в области имитационного моделирования. Сначала эти работы осуществлялись в СКБ Казанского завода ЭВМ. Наиболее значимой работой того периода была адаптация и тиражирование пакетов моделирования дискретных систем ПМДС (аналог GPSS/360) и ПМДС 2.0 (аналог GPSS V). В итоге их было продано более 1000 экземпляров, по всей территории СССР. После распада СССР и потери поддержки со стороны государства наших работ - на некоторое время мы были вынужденно отлучены от "любимой работы". Но к счастью это было не надолго. В 1994 году нами была образована компания "Элина-Компьютер" и постепенно, по мере финансовых возможностей, мы продолжили работы в данной области. 

После всех политических и финансовых потрясений практически все научные исследования и разработки были приостановлены или даже прекращены. Это очень больно ударила по работам в области имитационного моделирования. Но жизнь постепенно улучшается, и мы это явственно ощущаем по возрождению интереса к имитационным исследованиям. 
Подтверждением этому служит ряд публикаций, вновь созданных интернет ресурсов по данной тематике, готовящиеся к публикации книги в издательствах Бестселлер и ДМК. Большой интерес вызвал разработанный нами в 2001 году интернет проектаGPSS.RU. 

Конечно, сложно портал www.gpss.ru отнести к разряду "наиболее посещаемых" ресурсов сети, но своего постоянного и верного клиента он имеет. Об этом можно также судить по множеству, получаемых нами, лестных отзывов. Хотя еще предстоит много работы, основная задача, которая ставилась, решена. Удалось провести начальный этап объединительной работы среди специалистов в области ИМ. В разделе личности опубликована информация о более чем ста наиболее известных специалистов. С ними установлена связь. И самое главное начали работать горизонтальные связи. Т.е нам удалось настоящее объединительное "действо". Думаю, что дальше этот процесс пойдет еще более успешно. Некоторые из этих специалистов присутствует сегодня в зале. 

Большинство из Вас далеко не новички в области имитационного моделирования и более того многие давно дружны с языком GPSS. Поэтому не буду излагать богатейшую, более 40 летнюю, историю развития GPSS. На рисунке схематично приведены основные этапы мировой и российской истории GPSS. Хотелось лишь подчеркнуть огромный вклад в это Джеффри Гордона, фирм IBM, Wolverine Software, MinutemanSoftware.

В 2001 году мы заключили соглашение с фирмой Minuteman Software (США) на локализацию и продажу их новейшей разработки GPSS World. Работа проводилась в течение 8 месяцев. При переводе документации мы постарались максимально использовать с одной стороны "исторически" сложившуюся терминологию, а с другой стороны максимально соответствовать оригиналу. В настоящее время данная работа успешно завершена и GPSS World продается. Студенческая версия GPSS World распространяется бесплатно.

В состав комплекта, поставляемого нами GPSS World, входит:

  • Программные компоненты системы на CD диске;

  • Эксплуатационная документация из двух руководств: «GPSS Word: Руководство пользователя» - 383 страниц; «GPSS Word: Учебное пособие» - 269 страниц;

  • Лицензионное соглашение

Стоимость одной копии системы - 120000 рублей. Для учебных заведений с учетом академической скидки - 35000 рублей. Стоимость указана с учетом всех налогов и платежей. 

В стоимость системы входит ее доставка покупателю. Доставка осуществляется либо почтой, либо курьерские фирмы. В случае оплаты счета, для избежания недоразумений, Вы должны сообщить нам точный адрес для доставки. Сроки доставки зависят от Вашего удаления от Казани и составляют от 1 до 7 дней с момента получения оплаты и адреса доставки. В Санкт-Петербург это 3 дня.

Мы осуществлять гарантийное и сервисное обслуживание продаваемых нами лицензий. В течение гарантийного срока бесплатно будут проводиться все обновления системы. Для обслуживания клиентов создана горячая линия, к нам оперативно можно обратится по электронной почте. Все, что зависит от нас и что необходимо для успешного функционирования системы, будет исполняться в полном объеме и в самые кратчайшие сроки. В случае необходимости для разрешения наиболее серьезных проблем, нам будут помогать специалисты фирмы MinutemanSoftware.

Далее я хотел бы привести примеры реального использования GPSS. Не все они используют GPSS World, в основном этоGPSS/PC.

Во-первых, академическое использование. Множество ВУЗов России и стран СНГ используют GPSS. По нашим, далеко не полным данным, только в России это более 100 университетов. Общепризнано, что данный язык является идеальным средством для изучения основ имитационного моделирования.

Во-вторых, имеется огромное количество примеров реального использования GPSS. Этому посвящен ряд конференций, опубликовано много книг и т.д. Это тысячи и десятки тысяч моделей по всему миру. Некоторые из них Вам хорошо известны. Сегодня я хотел бы привести пример работы ряда коллективов по разработки моделей и проведения исследований в России, которые известны мне и с кем я поддерживаю активный контакт.

Имитационная модель эксплуатации парка самолетов в авиационно-техническом предприятии (авиакомпании) 

Данная модель разработана группой авторов из ОКБ им. Ильюшина, имеющих более чем 25 летний опыт работы в сфере исследований и разработки наиболее оптимальной эксплуатации авиатехники.

Эта модель обеспечивает структурно-функциональное подобие процесса эксплуатации и моделирующего процесса. 
Входными для модели являются следующие количественные и качественные параметры (факторы): 

  • периодичность планового ТО, продолжительность планового и непланового ТО; 

  • организация ТО (пропускная способность производственных цехов, квалификация персонала, организация работы); 

  • расписание и характеристики маршрутов, в т.ч. промежуточные стоянки; 

  • показатели надежности и эксплуатационной технологичности самолета. 

С помощью разработанной имитационной модели исследованы вопросы зависимости характеристик эффективности эксплуатации М100 и Тгод (количество задержек вылета на 100 вылетов и годовой налет на самолет) от условий эксплуатации, среди которых рассмотрены: 

  • организация технического обслуживания; 

  • построение расписания; 

  • характеристики надежности и эксплуатационной технологичности самолетов. 

Выполненное моделирование позволило объяснить резкое различие показателей эффективности одного и того же самолета в различных авиапредприятиях (по данным эксплуатации значения М100 отличаются на порядок). Это вызвано, в первую очередь, разными производственными условиями, организацией ТО, квалификацией и численностью персонала и т.д. 

Модель Казанского метро

Данная разработка проводится ООО "Элина-Компьютер".

Основные задачи исследования:

  • Анализ влияния интенсивности пассажиропотоков на загрузку метрополитена 

  • Исследования различных вариантов расписаний движения поездов

  • Исследования влияния надежности работы оборудования на пропускную способность системы

  • Анализ введения различных организационных структур 

  • Экономическая оценка функционирования метро 

  • Проверка работоспособности служб метрополитена в чрезвычайных ситуациях 

Модель региональной радиосети, используемой для доступа в Интернет

Основной структурной единицей региональной беспроводной сети является радиосота, в центре которой помещается базовая станция со всенаправленной антенной, на которую сфокусированы антенны оконечных станций- радиобриджей между беспроводной сетью и локальными кабельными сетями. В большинстве случаев оконечные станции скрыты друг от друга и поэтому обмениваются данными как между собой, так и с внешним миром только через базовую станцию, являющуюся точкой доступа во внешнюю сеть. 

Примером успешной реализации подобной сети на базе протокола IEEE 802.11, особенно популярного среди разработчиков беспроводных сетей, является сеть Radionet, разработанная и реализованная Институтом проблем передачи информации РАН (ИППИ РАН) для подключения в Интернет локальных сетей многочисленных организаций науки и образования г. Москвы. Разработанная по заказу Минпромнауки России указанная сеть надежно функционирует в г. Москве в течение пяти лет, обеспечивая доступ в Интернет порядка 60 организаций науки и образования. Учитывая тот факт, что каждая такая организация обладает локальной сетью, включающей порядка 100 компьютеров, общее количество компьютеров, подключенных в Интернет с помощью сети Radionet, составляет порядка 6000.

GPSS применялся для имитационного моделирования типовой радиосоты, звездообразная структура которой упрощенно изображена на рис.2. Радиосота объединяет S оконечных станций, каждая из которых подключает к радиосоте локальную кабельную сеть типа Ethernet, состоящую из множества терминалов и одного или нескольких серверов. 

При моделировании основное внимание уделялось детальному учету особенностей протокола IEEE 802.11, реализующего метод CSMA/CA (множественный доступ с прослушиванием несущей и избежанием коллизий). Результатом имитационного моделирования радиосоты сети Radionet явилась оценка таких показателей производительности, как пропускные способности, обеспечиваемые для клиентов локальных сетей, подключенных к радиосоте, и средние значения времени, требуемого для успешной передачи одного пакета. 

Исследование распределенной региональной сети передачи данных 

Модель разрабатывается специалистами Национального банка РТ.

Разрабатываемая модель позволит осуществить:

  1. Оценку эффективности топологии распределенной сети 

  2. Анализ имеющейся конфигурации технических средств, программного обеспечения и линий связи и дать рекомендации по ее оптимизации.

  3. Исследование характеристик надежности системы. 

  4. Разработку рекомендаций при модернизации системы.

  5. Анализ поведения системы в "Критических состояниях" (максимальная загрузка, отказ некоторых элементов и т.д.). 

  6. Исследование введения различных вариантов новых услуг. Результат - дополнительная прибыль.

  7. Позволит дать методические рекомендации ЦБ РФ по разработке региональных сетей подобного вида.

Это лишь незначительная часть работ, которые в своих исследованиях используют.

Сегодня будут еще ряд докладов подтверждающих это.

В заключении хотелось бы выразить уверенность, что данная презентация позволит существенно расширить число пользователей GPSS, тем более, что предлагаемый нами продукт и новые современные технологии позволяют создавать мощные и удобные в использовании модели.