Портал GPSS.RU

 

 

GPSS - прошло 40 лет: выбранныеперспективы

 

Труды конференции Winter Simulation Conference  – 2001 (WSC-2001)

(9-12 декабря 2001)

 

 

Томас Джрайбер (председатель)

 

Компьютерные и информационные системы

Мичиганский Университет

Ann Arbor, MI 48104-1234, U.S.A.

 

 

Петер Лоренц

 

Институт моделирования и графики

Магдебургский Университет им. Отто фон Гьюрике

PSF 4120

Magdeburg, Sachsen-Anhalt 39102, GERMANY

 

Спрингер Кокс

 

Компания Minuteman Software

P.O. Box 131

Holly Springs, NC 27540, U.S.A.

 

 

Джулиан Рейтман

 

Стэмфордский университет из Конектикут

One University Place

Stamford, CT 06901-2315, U.S.A.

Джеймс О. Хенриксен

 

Корпорация Wolverine Software

2111 Eisenhower Avenue, Suite 404

Alexandria, VA 22314-4679, U.S.A.

 

Ингольф Сталл

 

Департамент высшей экономики

 Box 6501

Stockholm School of Economics

Stockholm, SE - 113 83, SWEDEN

 

 

АННОТАЦИЯ

 

GPSS (Общецелевая системаимитационного моделирования) отмечает в этом году 40 лет. В связи сэтим знаменательным событием мы собрались вместе как группа экспертов,докладчиков как дружная семья те, кто внес значительный вклад в GPSS ииспользовал его на протяжении этих лет. Это докладчики -Спрингер Кокс (GPSS/PC и GPSS World),  Джим Лоренц (продвижение GPSS в Европе),Джеймс Хенриксен (GPSS/H и ProofAnimation), Петер Лоренц (Web), Джулиан Рейтман (разработка самых первых принципов построенияинтерактивных систем имитации и настроек для моделей большой размерности) и Ингольф Сталл (micro-GPSS для Windows и на Web) -  подруководством Томаса Шрайбера (автора Красной книги),как председателя секции. Каждый докладчик внес свой вклад в написаниеперспектив, описав аспекты его участия в развитии  GPSS. Разделпосвященный памяти Джеффри Гордона включен в даннуюстатью (Джеффри Гордон - это автор идеи и дальнейшегоразвития GPSS,воплотивший его в  IBM, умер в 1989 году).

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Данный вводныйраздел дает возможность быстрого знакомства с особенностями GPSS иимеющейся синергией, мотивацией и объективностью, что принесло GPSS то, чтосуществует в действительности. Этот краткий обзор взят в форме выдержек изматериалов Джеффри Гордона (разработчика исходного GPSS) и докладчика Хенриксона ивыделен кавычками. Более детально развитие GPSS можно найти в разделе,посвященном памяти Гордона в конце данной статьи. Спустя 20 лет послереализации языка GPSS фирмой IBM и втечении 9 лет после этого GPSS был поставлен экспертами на десятую позицию в спискесамых значимых тринадцати мировых языков программирования (Sammet1972). Джеффри Гордон написал статью под названием«Развитие общецелевой системы моделирования GPSS». Четыре следующих параграфа взяты из первой частиэтой статьи (Gordon 1981):

«Общецелеваясистема моделирования GPSS – это программная система, разработанная длямоделирования дискретных систем. Все эти системы могли быть смоделированы каксовокупность изменяющихся состояний, происходящих мгновенно через определенныепромежутки времени. Сложность в их анализе возникает потому, что в системахмного элементов, и они конкурируют за ограниченные системные ресурсы. Техникамоделирования использует цифровые численные методы исследования элементовсистемы посредством изменения их состояний и предсказания свойств системы наоснове измерений полученных на модели».

            «GPSS появился быстро без предварительного планирования и при неожиданнонезначительных усилиях. Он появился быстро, потому что в этом была неотложнаянеобходимость, и которая не оставляла время на изучение альтернатив. Недостатокпланирования исходил из счастливых совпадений и правильного решения своих проблем, встретившихся в первое время.Экономические усилия основывались на накопленном опыте при решении различныхтипов приложений, для которых был разработан язык, как со стороныразработчиков, так и со стороны ранних пользователей.

            «Благодаря моей собственнойквалификации я начал моделировать на аналоговых компьютерах в начале 50-хгодов, когда работал над изучением управляемых ракет в исследовательскойлаборатории компании General Electric в Англии. Аналоговое моделирование, конечно, имеетдругую отличающеюся от цифрового моделированиятехнику. Однако, любой из тех, кто работал с аналоговыммоделированием мог сказать о том, что аналоговый компьютер за счетприближения к проблемной области притягивал к себе пользователей. Объединяя ваналоговом компьютере элементы изучаемой системы, чувствуешькак, будто строишь саму систему и чрезвычайно удовлетворяет то, что приполучении  результатов можешьнезамедлительно  как то воздействовать наэлементы системы. Здесь нет никаких посредников, нет сложных процедур, которымнужно следовать и не нужно привлекать экспертов для интерпретации результатов»

            «В разработке GPSS, были неосознанные попытки использовать аналоговыйкомпьютер. Более того, я уверен, что представление в виде блок диаграмм ивыразительность языка сделали его доступным для системных аналитиков больше чемдля программистов, и что это пришло под влиянием опыта моделирования нааналоговом компьютере».

            Что же мы видим, сейчас оглядываясьназад к разработкам, которые проводились 40 лет назад?

 

 

 

2. СООБЩЕНИЯ УЧАСТНИКОВ СЕКЦИИ

 

2.1 GPSS/PCtm:Персональное путешествие (Спрингер Кокс)

 

Ключевыммоментом моего вхождения в GPSSстала наша программная компания - Minuteman Software, наш первый продукт GPSS/PC и егоуспех. На протяжении всей работы мы направили все свои усилия наусовершенствование интерфейса при имитационном моделировании на языке GPSS.История всех наших работ показала, что на дискретное моделирование  большее влияние оказывало развитиекомпьютеров, чем сама эволюция языка GPSS. Послеработы в IBM и XEROX в качестве аналитика пооценке производительности вычислительных систем, в 1977 году я начал работать вгруппе исследований и разработок Digital Equipment Corporation. Цельюработы была оценка эффективности организации виртуальной памяти операционныхсистем с помощью имитационных моделей. В течениинескольких последующих лет я создал две имитационные системы в SIMULA, первом серьезном объектноориентированном  языке. В обоих случаях яприобрел профессиональный опыт

имитационного моделирования при поддержке систем у различных клиентов.Как пользователь имитационного моделирования оценивающий производительностьвычислительных систем, я испытывал неудовлетворенность во всех инструментахмоделирования, которые использовал. На мэйнфреймах минусом было то, чтофактически вы осуществляли имитационный прогон в пакетном режиме (офлайн), т.е.могли получить отчет с результатами не сразу, а позднее и только потом моглипонять какие попытки при моделировании надо еще предпринять. Стильмоделирования на мэйнфреймах был не эффективен. В пакетном режиме вы моглискорректировать только несколько ошибок за один раз в каждом повторномрезультате выполнения пакетного задания. Я сам лично убедился в неэффективности этой длительной и изнуритедьнойработы и был разочарован. Поэтому очень важно это было знать, что можетслучится внутри процесса моделирования, как будет вести себя процесс правильноили плохо и очень сложно было определить куда еше идти дальше. Также было ясно,что пользователи работающие с имитационными моделями на мэйнфреймах (вродеменя) были лишены драгоценного времени, которое они могли лучше использовать приразработке имитационной модел и анализа результатов. Я разработал небольшуюпользовательскую базу внутри DEC для моих «SIMNET» программ и имел в конечном счете более половиныправильного кода на SIMULA, помогая пользователям получатьспецификации моделирования прямо в компьютере. В 1978 году я имел большойсписок средств, которые я хотел бы иметь. Вверху списка было желание иметьинтерактивное окружение имитационного моделирования, чтобы защитить меня отмоих собственных ошибок. В идеале я должен иметь возможность видеть, какпротекает моделирование внутри. Я нуждался в интерактивных способах примоделировании, чтобы мог оформить мои интуитивные соображения о цели системы.Диалоговые игры появились на примитивных микропроцессорных системах, например,Астероиды и Звездные войны. Они ясно показали, как внутренняя динамикаимитационных моделей должна визуализироваться. Следующим шагом стало применениеинтерактивности и визуализации в коммерческом имитационном пакете, как онисказали на рынке коньюктура которого очевидна, и не требует анализа. В то время появились 8битовые персональные компьютеры, такие как Apple II. Это было интересно, нооперативная память их была 64 килобайта или ниже, а это явно фатальныеограничения для промышленных имитационных прогонов. Даже хуже, когда онипоявились, большинство людей подумало, что дискретно событийные модели могутбыть перенесены на них, хотя еще, по сути, не было языков программированияспособных настроится на роботу с такой игрушкой.

            Затем в конце 1979 года появился Visicalc. Цены на Apple II снижались и IBM, как доминирующая компьютернаякомпания, своими эмоциональными действиями вынуждая закрыть «Окна Apple», настолько быстро насколько это возможно (мое мнение).Они облекли полномочиями «Быстрый и сырой» проект РС. Они хотели уложиться водин год. Что означало, что они должны были обойти стандартную процедуруразработки продукта IBM и использовать имеющееся в IBM готовое программное обеспечение и аппаратуру. Они началивыпуск IBM PC в 1981 году. Это был настоящий хит, продажи превышали10000 устройств в месяц.

В IBM PC  была однахарактеристика, благодаря которой можно было начинать работы по моделированию:это 20-ти битовая адресная шина памяти. Как я тогда был уверен, что 1МВ адресногопространства достаточно для коммерческого имитационного пакета. Ну а как бытьсо скоростью работы микропроцессора. Мы нуждались в разработке прототипов снеобходимыми характеристиками.

Но, тем не менее, первоначальные спецификации продуктабыли впервые сформулированы. Это была первоочередная разработка интерактивногоокружения, использующая все преимущества персонального компьютера. Затем тольково вторую очередь мы выбирали язык. Мы хотели сделать высокоуровневый,визуализированный язык, с большой пользовательской базой, который можно в итогеи продавать. Пользовательский интерфейс должен быть настолько высокого уровня,чтобы пользователи могли выделять нужные детали и быстро проводитьмоделирование, но язык должен быть и близок к тому, что необходимо моделироватьв реальности.

Выбор был легок. Язык GPSS имел историю в 20 лет с тысячами пользователей и рядом прекрасных книг. Вапреле 1982 года я определил, что процессор 6502 на Atari 800 , мог осуществить прогон моделей со скоростью 300блоков в секунду. Это чрезвычайно низкий на сегодняшний день стандарт. Но этоозначало, что  многие имитационные моделис  мэйнфреймкомпьютеров, могли быть запущены на персональном компьютере. Также в то времястало ясно, что персональные компьютеры будут использовать миллионыпользователей. Не растрачивая впустую время, я создал Minuteman Software, и приступил к разработкепрограмм на IBM PC. Я не нашел хорошо поддерживаемого компилятора языка С в 1982 году, поэтому начал программировать на языке BASIC. Но так как производительность программ была оченьважна, я создавал часть программ на языке Ассемблер для процессора Intel 8088.

Обеспечить полную совместимость со всеми существующими GPSS продуктами не представлялось возможным, но общиевозможности для проведения экспериментов в GPSS/PC были лучше. Я выбрал как стандарт GPSS V фирмы IBM. Спецификации языкабазировались на руководстве по GPSS V фирмы IBM (IBM 1977). Красная книги Тома Шрайбера (Schriber 1974) и книга по GPSS Бобильера Каханаи Пробста (Bobillier 1976) оказали большую помощь.Также я консультировался по последним руководствам по GPSS/H (Wolverine 1978) и по книге Гордона (Gordon 1975). Без существующего продукта и пользовательскойбазы я смог разработать спецификацию продукта для микропроцессора с диалоговыммонитором.

 Даже в 4.77-Megahertz Intel 8088 процессоре были длительные циклы (реакция) посленажатия клавиш, и  пользователь могиспользовать это для другого представления (например, для других нажатий). В GPSS/PC я ввел средство, которое назвал «Предотвращение ошибок нажатий».Поддерживая внутреннее представление грамматики GPSS, каждый ввод с клавиатуры мог быть проверен на корректность. Полученныйрезультат был в том, что в GPSS/PC пользователь мог сделать синтаксические ошибки. Другими средствами былипрямой контроль и визуализация имитационного прогона. Система GPSS/PC также, каки GPSS V использовал для системных часов целые числа. Хотяэмуляция вещественных чисел была возможна, но даже специальные сопроцессоры (Intel 8087) чисел с плавающей точкой работали значительномедленнее, чем с целыми. Представление возможности не ограниченногопредставление целого  времени былодостигнуто и помогло решить несколько других проблем. Во-первых, получение 32битного генератора псевдослучайного числа требовало 64 битного числа, но это неподдерживалось аппаратурой. Даже с плавающей арифметикой это было возможно лишьдля времени разделенного пополам, что уменьшает наблюдаемые значения и делаетнепригодными статистические отчеты и даже само время. Неограниченное время в GPSS/PC решает все эти проблемы.Пользователю необходимо объявить только предел, наименьшее изменение, единицувремени для достижения всеобъемлющей точности. В то время я думал, что этосамое серьезное улучшение и поэтому хотел назвать систему «Точный GPSS».

GPSS/PC еще не пришел на рынок, а нанего уже появился спрос (Minuteman 1984). Тестирование, документированиеи выпуск требовало времени. На первом месте в списке новых средств была визуализация.Эта разработка объективно была сильнейшим результатом для имитационных пакетовна PC. Система GPSS/PC имел окна для основных GPSS объектов, построенных в родном для IBM PC графическом режиме. С каждым окном было связано четыре микро окна, которыепри открытии содержали значения переопределенных внутренних значений переменных(СЧА). Все данные на экране соответствовали текущим значениям в имитационномпрогоне. В окне таблиц можно было наблюдать плотности распределений. В окнеблоков можно было управлять условиями останова моделирования и вводить командуостанов с клавиатуры, используя мышь и даже световое перо. Пользователь могустановить останов и ввести продолжение, касаясь соответствующей иконки блокана экране. Когда моделирование начинается, графическое изображение движения транзактовпо блокам появляется, и выделяются или подчеркиванием, или красным местом, гденаблюдается скопление транзактов.

Продукт, который мы разработали, неплохо продавался, но не все, что яхотел, было реализовано. Форматирование отчета было отдельной программойхранимой в памяти компьютера, и было неуклюже. Загрузка сохраняемых моделей впамять была медленной. Это происходило из-за работы модуля «Предотвращениеошибок нажатий». Хотя цикл «редактирование – трансляция - загрузка-прогон» былустранен, все это было не так серьезно. Было большое желание сделать так, чтобыпользователь осуществлял загрузку однажды. Последние модификации былиинтерактивны, поэтому не было необходимости в перезагрузке. Это была не оченьбольшая плата за защиту от синтаксических ошибок. В версии 2 GPSS/PC я заменилтранслятор с языка Basic на язык C.

Затем на работу в компанию пришла Алиса Кокс и осуществила разработкуучебного пособия по GPSS/PC, при выходе новой версии оно было включено в составпродукта. Новое учебное пособие по GPSS/PC вводит в процесс моделированияначинающего пользователя шаг за шагом (нажатие за нажатием). Оно также включаетрасширенный набор очень поучительных практических имитационных моделейразработанных профессором Геральдом Ф. Гуммингсом из Дублинского университета   (Minuteman 1986).

Так какчисло наших пользователей возрастало, мы решили получить от них предложения изамечания. В 1988 году появился GPSS/PC Animator (Minuteman 1988). Это был трассировочный постпроцессор,реализованный в языке Autolisp. С использованием его моделирование на GPSS/PCможет быть «оживлено» (анимировано) в 1/2 D пространстве созданномсредствами AutoCAD. Пакет Autoflix, также разработанный фирмой Autodesk, мог быть использован для создания движения примоделировании. В конце 80-х годов производители IBM совместимых компьютеров сменили графический интерфейсна близкий к тому, который еще с 1984 года был на компьютерах Apple Macintosh. Так какконкуренция среди программных продуктов имитационного моделирования для PC усилилась, Minuteman Software начала работать на новой операционной системеофициально одобренной и санкционированной и Microsoft и IBM - OS/2. Наш новый продуктбыл назван GPSS Worldtm (Minuteman 1994) и потребовал переписать GPSS/PC в C++. Онимел много новых функций, но особенным отличием было то, что это былаединственная система имитации распространяемая накомпьютерах с архитектурой клент/сервер. Пользовательмог осуществлять имитационный прогон на удаленном LAN сервере, а наблюдать и управлять процессом моделирования насвоем собственном PC. К сожалению для пользователей, Microsoftрешила, что Windows, а не OS/2 должна быть основнойоперационной системой на персональных компьютерах. В ответ IBM безуспешно потратила миллионы долларов на то, чтобывосстановить контроль в этом сегменте рынка. После неудачи OS/2 мы адаптировали GPSS Worldк операционной системе  Microsoft's Windows. В течениеэтого процесса пользовательский интерфейс был переписан и основывался на Microsoft's Document/View Architecture. Результатомстал объектно-ориентированный пользовательский интерфейс с унаследованнымисвойствами. Некоторые технологические разработки для OS/2 GPSS World, такие как трансляция адресов и мультизадачность былинепосредственно применены в Windows ориентированномпродукте. Даже внедренный язык программирования PLUS, который был разработандля повышения мощности вычислений GPSS, был расширен новой возможностью программируемымуправлением экспериментами. Также команда CONDUCT была добавлена в списоккоманд GPSS World для Windows,который был запущен летом 2000 года. С того времени разработка новых функцийпродолжалась. В апреле 2001 года мы ввели в GPSS Worldновый автоматический генератор экспериментов. Дополнительно, была разработана многокритериальная программа ANOVA, которая помогалаанализировать эксперименты созданные пользователем, генераторы просмотра иоптимизации экспериментов был добавлены в пакет. Вышеупомянутая оптимизация экспериментов проводится на поверхности откликаразбитой на части при подъеме вверх на 5 факторов. PLUS экспериментыпроводят исследование автоматически, создавая при этом диалоговые окна.

Все эти средстваподдерживаются студенческой версией. Подобно студенческой версии системыGPSS/PC, студенческая версия GPSS World такая же быстрая как и коммерческая версия и выполняется в тысячу разбыстрее на сегодняшних персональных компьютерах, чем работала оригинальнаяверсия GPSS/PC в 1984 году. Обе студенческие версии могут быть свободнопереписаны в сети интернет с сайта фирмы www.minutemansoftware.com.

Прошу извинения закоммерческую рекламу. Но не могу не сказать про тот факт, чтоGPSS находится в хорошем состоянии в новом тысячетилетии,и что он, после продуктивных 40 лет развития, востребован человечеством.

 

2.2.Не ослабевающая сила GPSS (Дж. Хенриксен)

 

Позвольтев начале мне сказать, что это привилегия быть участником празднования 40-летияGPSS. В такой сложной области, как программное обеспечение только небольшоеколичество языков программирования достигло такого почтительного возраста – 40лет. Почему GPSS просуществовал так долго? В параграфах, что последуют далее, ядам свой взгляд на эти факторы.

Сначала мырассмотрим, как развивалось моделирование до реализации ДжеффриГордоном  Общецелевой системымоделирования в октябре 1961 года. Важно, что в то время все дискретноимитационные  модели использовалипарадигмы, базирующиеся на событиях. Большинство пакетов имитационногомоделирования включали управляющую подпрограмму, название которой варьировалось- «подпрограмма управления временем», «выполнение моделирования», «управляющаяпрограмма» и т.д. Одна система описывалась как совокупность событий, и имелсясегмент для каждого события (типовое название – подпрограмма событие). Вдискретно событийном моделировании время рассматривалось как последовательностьтекущих моментов. Управляющая программа отвечала за вызов всех событий готовыхк выполнению в любой текущий момент и переходила к следующему увеличенномутекущему времени моделирования. Следующее состояние было наименьшее из будущихвремен в календаре событий (событий планируемых произойти в будущем). Усобытийно ориентированного подхода  быломного преимуществ и много недостатков. Преимуществом было то, что нетребовалось специального языка или операционной системы для его поддержки.Событийно ориентированное моделирование могло быть сделано даже на скромном повозможностям языке программирования. Фортран наиболее часто для этого использовался.Недостатком событийного ориентированного подхода было то, что системаописывалась как совокупность событий, не определяющих все свойства протекающихпроцессов. Например, в простейшей модели формирования очереди, для элементовпротекающих через систему должны описываться события – прибытия, началаобслуживания, конца обслуживания и выхода из системы. В сложных системах числособытий возрастает настолько, что следовать поведению протекающих через системуэлементов становится чрезвычайно сложно.

В начале60-х альтернативные способы были возможны. Очевидный выбор был за несколькимиформами процессов взаимодействия. К сожалению, процессы взаимодействия былипонятны только небольшой элитной группе людей и были вне досягаемости обычныхпрограммистов. Например, известны «Мульти - сплетенные применения»в которых говорилось о применении классов в компьютерной науке, но редкоприменялись широких кругах. В этой ситуации изначально сложно было найти выход,но Гордон его нашел.

Гордоновское мировоззрение «опротекающих транзактах» былохорошо замаскированной формой процессов взаимодействия, что положило началобыстрому восприятию   процессоввзаимодействия обычными пользователями. Целью Гордона было обеспечить созданиеинструмента, который мог использоваться и не программистом. Интересно отметить,что 40 лет спустя, дебаты о том, какие необходимы требования к программированиюимитационных моделей, разгораются с большей яростью.

Гордоночень много работал. Он придумал множество строительных блоков, которые собранныевместе представляли собой блок диаграмму – графическое изображение операцийсистемы. При использовании такого способа построения модели все протекающиечерез систему элементы легко обозримы, потому что такой подход являлся наиболееудачной концентрацией всех других способов.

            Гордонпришел с удачными решениями важной проблемы в то время, когда такие решениябыли чрезвычайно необходимы. В последующие годы,  движущиеся транзактыи их варианты, стали доминирующей парадигмой моделирования в дискретно-событийноммоделировании. GPSSтранзакты могли называться объектами илипредметами, и GPSS блоки –узлами в других программных системах, но концептуально это одно большоесемейство. Ряд фактов определили долголетие GPSS.

 Первым и наиболее важным является энергиягруппы энтузиастов пользователей, которые достигли успехов при решении реальныхпроблем с использованием GPSS. Срединих наибольших успехов достиг Джулиан Рейтман из Norden. Джулиан с теплотой рассказал следующую историю. Однаждыпроизошла встреча, на которой обсуждался один из имитационных проектов. Послетого, как он услышал описание проблемы, Джулиансказал «Мы должны дать Дику Бакстерунаписать модель на GPSS». Один издругих участников встречи сказал «Это не может быть сделано в GPSS». Дика Бакстеране было на встрече, и он не мог сомневающемуся сказать, что эту проблему можнорешить на GPSS. Двенедели спустя, на новой встрече, Дик представилрезультаты успешного моделирования на GPSS.

Другимважным вкладом явилось наличие доступных книг описывающих GPSS. Хотя и Гордон (Gordon1968, 1975) и Рейтман (Reitman1971) написали  книги по GPSS, но «красная книга» Томаса Шрайбераизданная в 1974 году (так она называлась из-за красивой красной обложки) и еепреемница вышедшая в 1991 году (Schriber 1991) сталинаиболее продаваемыми книгами по имитационному моделированию за все время.

СвязьГордона с разработкой GPSSзакончилась в начале 70-х годов. IBM (где работал Гордон) закончила поддержку GPSS в 1975 году, когда GPSS было четырнадцать лет. Начиная сэтого момента, GPSSразвивался и поддерживался небольшим числом маленьких независимых организаций.Говоря, что это небольшие организации мы еще несколько преувеличиваем их.Типичное число разработчиков в них равнялось одному. Для примера, СпрингерКокс, Дейв Мартин и Джим Хенриксен построили своюкоммерцию на попытке реализовать GPSS усилиямиодного человека. Концентрируясь на одной линейке продуктов и предлагаязаманчивые возможности пользователям малые фирмы способны преуспеть.

Хотя GPSS внес большой вклад в «имитационное сообщество» внекотором отношении он начал показывать свой возраст. Последовательно обсуждаяэти аспекты, мы должны четко разделить те концептуальные свойства, которыеизначально свойственны GPSS и те свойства, которые он приобрел в своих реализациях.Концептуально GPSS был оченьпрост. Фундаментальные блоки GPSS (generate, terminate, advance, seize, release, enter, leave, queuedepart) объединяли вариации многих средствимитации. Невозможно представить изложение любых новых концепций в теорииочередей, которые неизбежно возникнут в ближайшем будущем без использованиястарых 40-летних понятий GPSS. Одним изнедостатков GPSS вытекаетиз мировоззрения (это мое скромное мнение), что он чрезмерно преувеличиваетзначение при моделировании таких методов, как «активный объект, пассивный обслуживающий аппарат». Во многих системахдолжен использоваться метод активного обслуживающего устройства. Почему это неприменялось в GPSS, потомучто это не нужно начинающим пользователям. Не смотря на мои усилия, Тома Шрайбера и многих других людей, пристрастие к неправильномуиспользованию еще существует и является неотъемлемым архитектурным свойствоммировоззрения транзактов.

РеализацияGPSS явно показывает еговозраст. В оригинальном языке GPSS и вомногих его успешных реализациях компоненты модели структурировались, какмассивы и индивидуальным компонентам присваивался индекс внутри данногомассива. Неправильно заданный номер индекса являлся причиной ошибок вычисленийв GPSS моделях. Для небольшихмоделей использование целых индексов обычно осуществимое бремя, хотяпользователи должны мастерски владеть базовым набором ухищрений, иначе онирискуют совершить ошибку. В очень больших моделях использование целых индексовв массивах может стать ужасно громоздким. Логические модели большого масштабачасто показывают это свойство. В таких моделях управление данными часто большаяпроблема, нежели само моделирование. Просто отследить, где все данные, и скакими состояниями они связаны – это тяжелая рутинная работа.

РазработанныйWolverine язык SLX (Wolverine 1996) заимствовал от GPSS основнойкаркас, однако SLX отличается от GPSS по трем аспектам. Во-первых, SLXреализует конструкции GPSS в С подобном виде,современном структурированном языке. Так он может иметь массив обслуживающихаппаратов, динамически распределенные обслуживающие аппараты, семействаобслуживающих аппаратов и т.д. Во-вторых, в отличие от GPSS, SLX очень гибок. В SLX можностроить свои собственные блоки, сделав на некотором уровне соответствующийвыбор или встраивать жестко привязанные блоки. В-третьих, SLX подвергает сомнениюнезыблемость принципа динамики транзактов ипредлагает более низкий уровень описания параллелизма в отличие от GPSS. Частоменя спрашивают «Так как вы  продаете SLX и он основан на GPSS/H (Wolverine1978), почему вы еще продаете GPSS/H?” В общей форме ответ в том, что люди ещехотят работать на нем. Если более детально, то не каждый пользователь нуждаетсяв мощи SLX. Будущим пользователям, кто будет разрабатывать простые модели сочередями и кто изучал GPSS в высшей школе, понравитсяудобный GPSS/H и они сопротивляются, чтобы их переводили на новуютерриторию.

Из 40 летжизни GPSS я участвовал в развитии GPSS 33года. Это был очень хороший период. С днемрождения GPSS.

 

2.3. Перспективы изГермании (Петер Лоренц)

 

Язык GPSS стал огромной силой за 40лет. Давайте рассмотрим некоторые вероятные причины его долго жительства иобдумаем перспективы их продолжения. Свои мысли по этому поводу я изложу впоследующих параграфах.

 

2.3.1. Изучение опыта

 

Язык GPSS создавался в результатераннего опыта, накопленного при разработке имитационных моделей (Gordon 1981). И в последующее время дальнейшая эволюция GPSS, все больше основывалась на  все более широком использованииопыта, совмещая это с извлечением выгоды из практических приложений. Классы GPSS и связанные с ними методы, не манна небесная, а плодисследовательского духа. Наиболее важные классы объектов (транзакты)и другие классы объектов (например, устройства, памяти и логические ключи) и ихсвойства (блоки)  отображаются в языкеимитационного моделирования элементами, которые используются в реальныхвычислительных сетях и в других дискретных системах. В действительности - GPSS приспосабливается такбыстро и легко, так хорошо представляет реальные дискретные системы и сделантак рано (вовремя) в истории вычислительной техники и имитационногомоделирования, что все это обусловило его долголетие.

 

2.3.2. Приобретениедрузей за рубежом

 

GPSS и егопроизводные твердо заявили о себе в Германии (и восточной и западной) и ещеболее широко в Европе (и восточной и западной) и это помогло его болееинтенсивному использованию и развитию.

Какпрокладывал GPSS своюдорогу в Европе? Я уверен, что это произошло, во-первых, через публикации, сопровождаемоеиспользованием соответствующего программного обеспечения и затем черезразработку различных вариантов GPSSподобных систем, но часто с расширением возможностей. Самыми первымипубликациями, появившимися в Европе, были руководства по использованию GPSS иассоциируются они с документацией ставшей доступной в Западной Европе послеустановке IBM компьютеров,  начиная ссередины 60-х годов (GPSS, былсоздан IBM в октябре1961 года). Впервые практические применения, основанные на GPSS, были представлены в 1967 году на «Конференции поиспользованию GPSS» и вдальнейшем практическое имитационное моделирование в более широком понятии (необязательно GPSS)демонстрировалось и публиковалось на этой знаменитой, ставшей ежегодной,конференции (сейчас она называется Зимняя конференция по моделированию). Затемпоявилась книга Джулиана Рейтмана«Моделирование приложений на компьютере» (Reitman 1971), которая в дальнейшемпрактически узаконила имитационное моделирование и обучение моделированию, ипрактическое использование, как в целом так и на GPSS в частности.

В восточной Европе (включая то,что было тогда Восточной Германией) IBMсовместимые компьютеры были созданы в начале 70-х годов.  Система GPSS/360 разработанная для IBM и его преемник, GPSS V могли использоваться на этихмашинах. Для этих машин было разработано специальное программное обеспечение,реализующее математические методы. И оно, в том числе, включало SIMDIS (коммерческое название VOPS SIMDIS) языкдискретно событийного моделирования, созданный в Дрездене в 1972-73 годах,доработанный в 1974 как PS SIMDIS для PC и как SIMDIS – 2 в 1982 году и наконец как SIMDIS-3 в МагдебургскомУниверситете имени Отто фон Гуерикв 1987 (Preuss 1987). SIMDIS был сделан по образцуGPSS V, после описания IBM GPSSV в руководстве пользователя. НоSIMDIS не был просто копированием GPSSV. Он был расширен за счетвключения возможностей работы с базами данных. Например, в него были введеныновые блоки подобно MSELECT и MCOUNT (чтобы выполнять выбор и подсчет операцийв пределах строк и столбцов матриц). Кроме того, SIMDIS-3 имел интерактивныефункции. Изучение и использование SIMDIS в частности и моделирования вообщетакже были стимулированы в Германии появлением учебника на немецком языке(Франка и Лоренца 1979). SIMDIS имел большое использование в течение 70-х и80-ых в Восточной Германии и в (затем) Российской Федерации (включая Балтийскиегосударства Эстонию, Латвию, и Литву) и в таких (тогда) странах Советскогоблока как Болгария, Чехословакия (теперь Чешская Республика и Словакия),Венгрия, Польша и Румыния.          

Почемупроизводители вычислительных систем выбрали GPSS как наиболее приемлемый языкдля создания моделей, а не один из альтернативных языков того времени(например, GASP, SIMSCRIPT, Simula)? На это естьпростой ответ. GPSS был назван в начале 70-х как один из наиболее важных языковв истории языков программирования. Действительно, GPSS был удостоен десятойпозиции в списке тринадцати наиболее важных языков программирования (Sammet 1972). Этотрезультат был достигнут в период, когда сотни новыхязыков и систем создавались ежегодно в Европейских и Американских университетах(Огромное большинство их давно ушло в небытие). Также помощь распространениюGPSS в Европе и в других местах оказала " Красная Книга " Тома Шрайбера (Schriber 1974). Многокопий этой книги (переиздававшейся приблизительно 40 раз за двадцать лет) нашлисвоих читателей в Европе и в других регионах мира. Красная книга также оказаланепосредственное влияние на использование GPSS и его вариантов в Российской федерации и в странахсоветского блока в ее переводе на русский язык в 1980 году тиражом в 10000экземпляров. Таким образом, GPSS получил много сторонников в Европе и в другихместах вне Соединенных Штатов, и это было один из факторов, способствующих егодолго жительства.

 

2.3.3. Расширения и обновления

 

СистемаGPSS «Гранд Дама» языков имитационного моделирования, она во многих случаяхявлялась предметом расширений и обновлений. Некоторые ключевые разработчики, получившиеза это признание, находятся вместе с нами как участники дискуссии.

Началомрасширений в области интерактивных и корпоративных средств облегчающихиспользование GPSS примоделировании крупномасштабных систем была разработка NordenDivision (в течение 60-х годов) под руководством Джулиана Рейтмана.

СделалGPSS быстрее и надежнее и дал ему язык управления – Джим Хенриксенв разработке GPSS/H (появился в 1977 году).

РазработалGPSS для пользователей персональных компьютеров и создал для его новый интерактивныйинтерфейс и графический выход Спрингер Кокс в системе GPSS/PC (появился в 1984году). Затем Кокс создал очень хороший Windowsориентированный GPSS World (создал для OS/2в 1994году и в 2000 году перевел в Windows).

 Реализовал простейшую и легкую в изученииверсию GPSSИнгольфСталл в виде Micro-GPSS,появившемся в 1990 году (Ståhl 1990), и WebGPSS (webgpss.hk-r.se),появившемся в 1999 году 1999 (Herper и Ståhl 1999).

Разработчикиподобные Рейтману, Хенриксенуи Коксу внесли основные расширения в GPSS за этигоды, что также способствовало долголетию языка.

 

2.3.4. Переносимость и машиннаянезависимость

 

В середине70-х идея переносимости и машинной независимости стала популярной приразработке программного обеспечения. Цель переносимости и машиннойнезависимости могла быть достигнута в случае использования Фортрана, как языкадля реализации GPSS. Такаяреализация была сделана в Западной Германии (Niemeyer1972) и (Schmidt 1979) и в Восточной Германии (Lohse и Knocke 1989). Этиразработки освободили GPSS отспецифики аппаратной части компьютеров, значительно расширив и сделав возможным непосредственный открытый доступпользователям к большей части программ.

Переносимость,это достижение при одинаковом входе точно совпадающего выхода, могла быть достигнутав GPSS в пределахсоответствия входных файлов и выходных результатов GPSS/H. Модели GPSS/Hнезависимо выполнялись на мэйнфреймах, в системе Solaris и в системе DOS на PC. Это был действительно сюрприз для меня: после сравнения100 килобайт вывода на GPSS/H в системе DOSPC и в системе UNIXрезультаты были абсолютно идентичны, и не было ни единой крупицы (или байта)различий.

 

2.3.5. Легкостьрасширения моделей

 

Общийметод в разработке имитационных приложений состоит в том, что нужно начинать с простейшеймодели и затем добавлять все более и более деталей. Спецификации системы имодель системы часто растут и развиваются в течение разработки приложения. СамGPSS хорошо приспособлен для этого. Когда обучают моделированию, используюттакой же метод – сначала простейшая модель, а затем шаг за шагом усложняют ее.Снова GPSS поддерживаетэтот процесс отлично. Может быть, легкость в расширении моделей одна из причин,что GPSS занимаетлидирующее место в обучении и обеспечивает собственное выживание в практическоммоделировании?

 

2.3.6. Простота игибкость системы ввода вывода и интерфейса

 

СистемаGPSS вводит данные и выводит результаты, как ASCII файлы. Это обеспечивает легкость использования этих файлов какинтерфейса между другим программным обеспечением и системой GPSS или с предыдущей версией. Как пример, этоприведенный ниже Proof Animation.Дополнительным примером такого интерфейса являются интерфейсыприведенные Сталлом в главе 3 (Ståhl2001). Эти средства упрощают и делают гибче ввод данных и анализ результатов имогут также служить обоснованием продолжения затрат  на моделирование и на GPSS в частности.

 

 

2.3.7. GPSS и анимация

 

Дружба между GPSS и анимацией имеет длинную историю.Рейтман (1971, стр. 386) описал раннюю модель аэропорта на GPSS (разработаннойгруппой Рейтмана в Norden) «рисует картинки» которые «динамическиизменяются …. в процессе моделирования». Это было первое использование анимациив дискретно событийном моделировании. GPSS/PC (Cox1984), SIMFOR (Lohse and Knocke 1989) и SIMPC (Schulze1988) показали примеры объединения GPSS сбуквенно-мозаичной графикой. Интересно, что эти ссылки были сделаны в тотмомент, когда графические мониторы еще не стали стандартом компьютерных систем.

            Позднее, Proof Animation (Wolverine 1993)  стал важнымразвитием мира анимации в целом и GPSS/H анимации в частности. Пакет Proof Animation показал важнейшие примеры того,как файлы вывода GPSS/H могут быть связаны с другим программным обеспечением (потому, что ASCII являются входом в Proof Animation обеспечиваяанимацию сущностью моделируемой системы). Анимация играет важную роль,когда я начинаю обучение студентов моделированию. Мой начальный материал сделанс использованием Proof Animation так как это простейшаяимитационная система с графическим выводом. Эффект в том, что студенты и такочень напряжены при изучении моделирования, а им еще необходимо и рисовать!

            Кроме того, Proof Animation использует векторную графику,которой придается особое внимание в Магдебургском Университете. Мы надеемся создать быструю,высококачественную анимацию для Webпредставления, преобразуя формат Proof вальтернативный формат. Анимация на сегодняшний день рассматривается какобязательная компонента коммерческих имитационных систем. Тот факт, что GPSS использовал внутри себя хорошую анимацию, также являетсяодной из причин его долголетия.

 

2.3.8.Пригодность для преподавания и изучения

 

Какупоминалось выше, GPSS модели могут быть легкорасширены. Но это не одно преимущество GPSS при использовании его при преподавании и изучении. Можно привестиследующие преимущества:

·       Возможность избегать метод«Черного ящика» при обучении программного обеспечения имитационногомоделирования. Эта простота приносит возможность понимания студентамивнутренней логики  и алгоритмовиспользуемых GPSS (Schriber 1991, и Schriber и Brunner 1998).

·       Существует много книг по имитационному моделированию, а также документ«Моделирование и анимация», который может быть найден на http://www.isgsim1.cs.uni-magdeburg.de/ ~pelo/s1e/sim1.shtml

·       отсутствие сложных структур типа объект-класс.

·       Простой интерфейс Proof Animation, который легок для понимания, изучения ииспользования.

Эти причины объясняют почему, по данным обследования взятогов 1997 (Reinhard 1997), GPSS наиболее частоиспользуемый язык имитационного моделирования в учебных курсах университетов вГермании, Австрии и в немецко-говорящей части Швейцарии. Обследование показало,что GPSS используют в 20 курсах, Simula в 16 и т.д.

 

2.3.9.Будущее

 

Разрешите завершить выступление личным взглядом на одиниз аспектов будущих возможностей GPSS. Этотаспект состоит в потенциале GPSS в пределах сети Интернет. GPSS в 1996 году стал одним изпервых симуляторов доступных в сети (Lorenz идругие, 1997). Моделирование могло быть выполнено, а также просмотрены анимационныерезультаты на наших Магдебургских Web страничках. Затем появилась В2В имитационная инициативана узле сети http://www.b2bsim.de/, позволяющая посмотреть, чтопроисходит в области имитационного моделирования. Много из того, что выувидите, базируется на GPSS и некоторые вещи на Proof Animation. Заметим, однако, что В2В имитационная инициативаоткрыта для всех языков и систем и не ограничивается GPSS.

В этой точке развития вполне возможно GPSS может стать одним из пионеров в образовании новой сферыкомпьютерного бизнеса «Провайдер имитационного сервиса». База всех этих Web разработок одна, я верю, что GPSS выживет не только ради Джеффри Гордона, человекакоторый задумывал его, но также продолжит жизнь и ради тех его преемников,которые сидят здесь на этой дискуссии.

 

2.4. Первые десять лет GPSS (Джулиан Рейтман)

 

Есть два пути обзора истории GPSS либо с точки зрения совершенства языка программирования, либо с точкизрения успехов его использования. Мой опыт как инженера склоняет меня ковторому пути. Поэтому, мой взгляд на историю GPSS, начинается с прорыва – разработки симулятора GPSS I, впервые ставшего уместным,полезным и экономичным. Новые возможности возникли из усилий предпринятыхГордоном. Он обеспечил основную структуру, которая позволила осуществитьпоследующие расширения. Последующие версии преодолели некоторые начальныеограничения. Наши усилия по моделированию удавались в большой степени, чемпредсказывались. Более детально рассмотрим это ниже. Мое подключение к работампо имитационному моделированию началось, в 1955 году, когда я работал в Teleregister Corporation. Я вошел в мир систем реального времени. Методыконструирования систем реального времени были только в стадии зарождения. Доввода автоматизированной системы, резервирование мест на авиалинии основывалосьв соответствии с записями на доске состояния каждого полета. Данные записирезервировали места и записывались на доску по телефонным звонкам агентов.Агенты сообщали о резервировании места после визуального контакта с пассажиром.

После своего ввода, система Teleregister обеспечивала каждому агентулокальную и удаленную связь с терминалом – оборудование, которое выдавалостатус места в ответ на специфический запрос. Критическая проблема системы былаклассической, при каком пиковом трафике система связь-компьютер могла быработать? Анализ трафика телефонных систем был очень длителен, но мы пришли всмятение, что трафик системы реального резервирования авиабилетов совсем не былподобен трафику при работе через телефон. Агенты в пиковый период действовалипо независимым протоколам. Спрос был огромен, значительно выше наших прогнозов.В конечном итоге появились предложения использовать корпоративную таблицу«Миллион случайных чисел» в контексте дискретно-событийного моделирования.Настольный калькулятор и одна неделя попыток получения имитационных результатовпозволили сделать вывод, что ручное имитационное моделирование не пригодно дляпрактического использования. Переключение на IBM 650 показало, что и программировать очень сложно, не хватает памяти, иотладка отбирает очень много времени.

В 1961 году я перешел на работу в Norden Division of United Aircraft для разработки системы, обеспечивающей в реальномвремени, данные о погодных условиях по всей стране. Пришлось побывать в IBM и удругих разработчиков аппаратных средств для оценкитребуемой для системы реального времени аппаратуры. Затем произошли изменения вIBM, где 3 октября 1961 года былообъявлено о симуляторе Гордона (который вскоре был переименован в GPSS I). Готовясь к данной встрече, я просмотрел мой опыт имитационногомоделирования в Teleregister и подготовленные списки того, что должна делать система имитационногомоделирования.  Получился список изтринадцати возможностей. Язык GPSS I имел все эти возможности, кроме одной: не быловозможности идентификации транзактов и их размещениясамим пользователем, что стало возможным в GPSS III в виде списков пользователей,управляемых блоками LINK и UNLINK. Затем GPSS Джеффри Гордона был представлен наВосточной конференции по компьютерным системам в Вашингтоне в декабре 1961 года(Gordon 1961), дальнейшая подготовкасимулятора к использованию была проведена IBM в начале 1962 года. С использованием перфокарт GPSS I был установлен в United Aircraft Corporation Research Center. В те дни мы получали удовольствие от работы спрограммой и документацией, не думая о публикациях,  наградах или самоутверждении. В Norden GPSS I впервые был использован в 1962 году для определения частоты помех налиниях связи, когда два управляющих терминала, претендуют на линию в один и тотже момент. Эксперты разделились на два лагеря – «никаких проблем» и «работатьне будет». Кто был прав? Для вычисления функций распределения интерваловвремени между прибытием заявок не существовало необходимых математическихметодов. Сюрпризом была легкость и скорость выбора блоков, построения, прогонаи отладки моделей на GPSS. Результаты показали значениеимитационного моделирования. Взамен «никаких проблем» и «работать не будет» мыполучили неожиданные результаты лежащие, где-то посередине. Это был важныйурок. Полученные нами результаты ускорили перепроверку используемых методов иполучения дополнительных данных. Наша заинтересованность росла. По сравнению спредыдущим опытом проведения имитационных экспериментов требовалосьисключительно небольшие усилия, примерно около двух недель, для создания иотладки модели и получения достоверных результатов. Затем, руководство Norden поддержало начатую на рабочихместах компанию по сокращению времени этапа проведения моделирования. Одна изранних моделей «Моделирование применительно к оценке альтернативных систем»было представлено на конференции «IEEE Системыв науке» в 1964 году организованной Университетом из Пенсильвании.Первоначальный опыт работы с Sikorsky Aircraft показал различные стороны значимостимоделирования. Проблема была в выборе стратегии обслуживания комбинаторнойкоробки передач для двух авиационных двигателей. Двигатели должны былисниматься на период обслуживания или поломки. Снятие двигателя и комбинаторнойкоробки передач осуществлялось быстро. Однако ряд даже еще исправных коробокпередач вынуждено было обслуживаться. Ожидалось, что имитационная модельобнаружит лучшую альтернативу. Заинтересованные инженеры тщательно ознакомилисьс моделью. По мере того как  логикамодели была проверена, устранялись разногласия между инженерами, как должнапроводится процедура обслуживания. Модель стала средством достижения согласияпо обще системным требованиям  междуразличными группами. Игорь Сикорский признал резонным метод имитации. Сикорскийбыл пожилой в то время, но один из первых быстро увидел потенциальнуюзначимость моделирования и поддержал его практическое использование.Руководство Norden поддерживало развитие средствимитации и для их использования не только в авиации. В то время группа,занимающаяся имитацией, под моим руководством достигла одиннадцати человек.Первая модель для сторонней организации (Coast Guard) анализировала оптимальную ценуразличных методов эксплуатации SPN-39 Loran C Receiver. Затем для лаборатории научных приложенийвоенно-морского флота США в 1964-65 годах был использован GPSS III для разработки модели «Выбор оптимальной цены бортовой дисплейной системына микросхемах». Опыт, приобретенный от проведения этих работ, стал важнымвкладом Norden в то, что стало возможнымразрабатывать модели больших сложных систем. Флот нуждался в сравненииустановки различного оборудования на будущие корабли и предсказания снабжения иоценке эксплуатационных характеристик.

Фирма IBM ввела GPSS/360 в 1967 году дополнивего функцией сохранения базы данных в форме массива. Так стало возможнымстроить огромные модели на GPSS/360, которые требовали всеблоки и массивы данных в памяти. Чтобы уменьшить проблемы связанные снедостатком памяти, Norden скооперировалась с командой IBM по GPSS, Джоном Балтоми Бобом Боултом в частности, для решения задачи дляхранения во внешней памяти на диске массивов данных и сегментов моделей и переноса их в оперативную памятьпо мере необходимости. Эта разработка заслуживает внимание тем, что мэнфрейм мог использовать и большой объем памяти – 256 кб.и  маленький объем  - 92 кб. Практически модели не ограничивалисьв размере. Могла быть выполнена большая модель, но значительно медленнее.Военно-морской флот использовал для ввода данных перфоратор IBM 026, отличный отрекомендованного к использованию в GPSS/360 - IBM 029. Иногда это создавало проблемы. Каждый прогон часамииспользовал оперативную память компьютера IBM 360/50. Ошибка ввода данных могла привести к зацикливанию модели. Мы в Nordon решили эту задачу включениемдисплея IBM 2250 в состав технических средствподдерживаемых  GPSS. Используя этот дисплей, мы могли прервать процесс выполнения модели ивысветить состояние модели, (это было первое интерактивное использование GPSS). Если все было как иожидалось, прогон можно было продолжить. Дополнительно на экране можно былообнаружить ошибки перфорации, что уменьшало время отладки. Конференция«Моделирование приложений с использованием GPSS» была эпохальным событием. Хотя сообщения конференции не публиковались,большое количество участников около 400 (среди них было и 7 из Norden Group) рассказали о возможностях имитации. Модификация Norden была представлена Хантером вдокладе «Использование дисковой памяти для расширения размеров используемыхмоделей на GPSS». Одна действующая модель«Прогноз эффективности военно-морского корабля» был сделан Бакстером.Чрезвычайно сложной моделью для того периода была разработка, оценкаэффективности согласованных действий группы вертолетов против субмарины атакующей надводную цель, в игре «Противолодочнаявойна». Вероятно, самая длительная модель по своему развитию и использованиюболее 20 лет была впервые представлена Сейдлером«Построение моделей для проверки эффективности бортового радара».

            На второй конференции «Моделированиеприложений» в 1968 году уже был выпущен дайджест статей. Norden Group подготовила статьи описывающие очень сложные системы (Ingerman 1968) и детальное описаниеиспользование дисплея IBM 2250.

            В 1970 году в Norden Group было сделано четыре версии GPSS/Norden доступные для использования внефирмы. Также удаленные пользователи могли использовать GPSS/Norden через компьютерную сеть NCSS. Кроме этого Norden Simulation Group обеспечила возможность созданияверсии системы GPSS для CDC 6000.

            За первые десять лет появиласьуверенность, что сложные системы могут быть смоделированы на GPSS. Возникло сообщество пользователей имитационного моделирования.

К сожалению, дальнейшие усилия разработчиков, в Norden Group,  все более иболее, стали ограничиваться руководством. В конечном счете, появился GPSS/H, и в Norden Group переключились на него.

 

2.5.Красная книга  (ТомасДж. Шрайбер)

 

            Через полгода, когда я сталассистентом профессора в Мичиганском Университете, яполучил благоприятную возможность - на кафедре мне предложили разработать факультативныйкурс по дискретно событийному моделированию для программы МВА (магистровэкономики управления). Ознакомившись с языками, использовавшимися для решенияэтих задач, я легко сделал заключение, что GPSS наиболее подходит для данного курса. Почему? Потому что он имел редкиеособенности синтаксиса позволявшие мыслить при построении моделинепосредственно понятиями систем, модель которых должна быть построена. Этобыло нужно для студентов изучающих синтаксис и семантику языка программированияи связанных с кодированием событийных подпрограмм и так далее (Чтобы статьдоступной средой для МВА и возможно для многих других, необходимо былогарантировать моделирование в наипростейших терминах аналогичных современным«найди и щелкни», «тащи и опусти»). И так летом 1967 года я начал детальноеизучение GPSS и написал программу для первогокурса, которую начал применять осенью 1967 года. Доступной литературы по GPSS было совсем мало, поэтому я начал разрабатывать своисобственные замечания и примеры, часто только на одно занятие раньше студентов.Характерно для тех дней было то, что из-за отсутствия времени приходилосьписать лекцию уже на доске перед студентами. Но это означало, что вы не моглипройти много материала за занятие (Очень долго было рисовать блок диаграммы надоске). Таким образом, я стал писать лекции заблаговременно натранспарантах  и использовал проектор дляускоренной подачи материала. Студенты не могли писать быстро, хотя пыталисьуспеть за мной. Поэтому после каждого занятия делались копии для следующегозанятия. Это было неэффективно, но как временная мера продолжалось для первыхдвух курсов. Как раз в то время Джим Хенриксен былстудентом Мичиганского университета по программе МВАи выбрал на втором курсе имитационное моделирование (зима 1968 года). Джимсидел в заднем ряду и ничего не говорил в течение несколько первых неделькурса. Я подумал «Что за парень сидит сзади?». Затем в один из дней Джим,нацелив взгляд на мой экран, обратился с очень серьезными  вопросами, что дало мне повод сказать - «Вотэто парень!» (Как выяснилось позже Джим в эти дни временноработал на сопровождении программ имитационного моделирования ввычислительном центре Мичиганского Университета). Такначались наши отношения, Джим стал студентом, перед которым я снимал шляпу, иеще более снимаю шляпу за поиск дефектов (ошибок в программе) по GPSS/360. Когда мы обнаруживали дефект, то Джим былчеловеком, который «нырял» в ассемблерный код GPSS/360 и устранял эти дефекты.  Около30 дефектов было обнаружено и исправлено в GPSS/360 в Мичиганском Университете за 1968-1969годы. Летом 1968 года, после того, как Джим завершил курс, я перепроверил своилекции и попросил его распечатать ограниченное количество копий на принтере,чтобы получить их в форме книги в мягкой обложке. В результате книга быланапечатана и положена на временное хранение для использования в обучении1968-1969 годах. Представители нескольких редакций видели книгу и предложилииздать ее в жестком переплете. После того, как несколько ее пробных печатейбыло проверено в Мичигане, «Красная книга» была издана и стала общедоступной в1974 году. «Красная книга» кажется, заполнила брешь в литературе и сталапопулярной. Позже, когда люди спрашивали, почему до сих пор нет второгоиздания, ответ был таков: «Почему нужно работать над вторым изданием сейчас?Ведь первое издание было сделано хорошо, и было так много запросов на нее застоль короткий промежуток времени».

Вконечном счете, Джим Хенриксен, который был студентомв 1968 году, окончил университет и в 1977 году начал работать над своимсобственным языком GPSS/H для мэйнфреймов, впоследствии переведенным нанастольные компьютеры. Это была убедительная причина написать новую книгу по GPSS, ей стала книга по GPSS/H (Шрайбер,1991). Для снижения цены книги, издатель установил предел в 400 страниц. Язык GPSS/H был слишком богатым навозможности с множеством детальных примеров, чтобы уместится на 400 страницах.Таким образом, книга оказалась вводной по природе, хотя в планах было включитьисчерпывающие наработки, полученные во время использования его в учебномпроцессе в Мичигане.

 Даже сегодня,когда копия «Красной книги» попадает мне в поле зрения, я замечаю, что моимысли двигаются в направлении разработки «Сына красной книги».

 

2.6. GPSS – 40 лет развития (Ингольф Сталл)

 

Точказрения Ингольфа Сталлавыражена в его статье «GPSS– 40 лет развития», которая будет опубликована в другом месте трудовконференции. Смотрите специально секцию 6, данного документа.

 

 

 

 

3.Воспоминания о Джеффри Гордоне

 

Большинство этих материалов взято из Gordon (1981).

Джеффри Гордон родился в Англии 17 мая1924 года. Он начал заниматься моделированием на аналоговых компьютерах вначале 50-х годов и перешел на использование цифровых компьютеров в 1954 году.Приехав в США в 1955 году, он продолжил заниматься моделированием в корпорации Westinghouse. В 1956 году перешел на работу в лабораторию Bell Telephone, где в конечном итоге стал писать имитационную программудля системы переключения сообщений. Стало очевидно, что отдельные части оборудованиямогут быть представлены как обслуживающие устройства с их собственнойдисциплиной обслуживания и емкостью. Примером моделей, которые в основномсостоят из таких устройств, являются вычислительные сети. В 1959 году Гордонпопросился, чтобы его подключили к работе над разработкой средств расширениявозможностей для конструирования систем переключения. Проект был основан напоследовательности диаграмм, которые использовали графы для связи узлов соперациями, и где прямые соединения узлов представлялись извозможной последовательностью событий. Гордон создалсимулятор последовательности диаграмм и получил первые результаты в конце 1959года. В 1960 году он перешел в отделение разработки перспективных систем IBM. Отделение интенсивно работало над телепроцессорнымисистемами, и потенциальное значение моделирования для обеспечения реалистичнымимоделями было признано. Гордон предложил создать систему, язык которойбазировался бы на созданном им симуляторе последовательности диаграмм. Оченьбыстро это было получено согласие, и он начал писать программу связанных блокдиаграмм. Хотя он был только программист но, работая с теми, ктонепосредственно разрабатывал системы, Гордон активно участвовал не только в создании программ, но и предлагалулучшения систем.

В дополнение к другимвозможностям симулятора появились средства описания многих типов систем, а языкблок диаграмм обеспечивал прекрасные средства их соединения. Когда Гордонпоговорил с системными аналитиками, двое из них быстро согласились на описаниеосновных элементов системы с использованием прогрессивных средств языка блокдиаграмм. С помощью этого детали описания систем могли быть существеннорасширены.

О существовании программ сталохорошо известно в IBM. Гордон решил документироватьпрограмму, чтобы удовлетворить растущий внутренний спрос. Результатом сталавычищенная от ошибок программа с пользовательским руководством, которая былаконфиденциальным документом IBM, датированным 25 октября 1960года. Программе никогда не присваивалось имя, и в связи с этим  в IBM ееназывали симулятором Гордона.

В начале 1961 года Гордоном, всоавторстве с двумя программистами, были начаты работы по полномуперепрограммированию симулятора. На программу было обращено вниманиеиндустриальной маркетинговой группы IBM, котораярешила спонсировать ее, чтобы выпустить, как продукт IBM. Программа из конфиденциального классификатора была переведена в 1961году. Шестого октября 1961 года программа стала доступной вне IBM для использования на системах IBM 704, 709, и7090 под именем система GPSS I.

Система GPSS и ее последующие версии стали широко использоваться. ДжеффриГордон стал широко известен, не только как автор GPSS, но  и как автор двух книг на темуимитационного моделирования (Gordon 1968; Gordon 1975). Его вклад был настолько велик, что он был занесенв энциклопедии и справочники по вычислительным наукам и операционнымисследованиям. Джеффри Гордон завершил свою карьеру вIBM, как системный инженер поконсалтингу и член Совета IBM. После ухода из IBM он несколько лет преподавал в университете Киан, Нью-Джерси штата Южная Каролина. Джеффри Гордон умер в возрасте 65 лет в Вашингтоне и похоронен вНью-Джерси 19 декабря 1989 года.

Аминь

 

БЛАГОДАРНОСТИ

 

Мы благодарим Алису Кокс, за поиски значимой информации оГордоне и Роберта Меллоуна (университет Киан, Нью-Джерси), который дал Алисе полезные факты. Мыблагодарим и Роберта Дж. Саргента (из Сиракузского университета), который первый вычислил, что в2001 году GPSS исполняется 40 лет и  предположивший праздновать этот день рожденияи давший полезные комментарии после прочтения набросков данных материалов.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

Gordon, G. 1981. The development ofthe general purpose simulation system (GPSS). In History of Programming Languages.New York: ACM.

Hunter, S. and J. Reitman 1968. GPSS/360-Norden, a partialconversational GPSS. In Proceedings of the SecondConference on Applications of Simulation. Piscataway, New Jersey: IEEE.

IBM. 1977. General Purpose SimulationSystem V Users Manual. White Plains, New York: IBM Corporation.

Ingerman, D. 1968 Simulation ofa railed automated highway. In Proceedingsof the Second Conference on Applications of Simulation. Piscataway, NJ: IEEE.

Lohse, K. and R. Knocke.1989. SIMFOR–ein allgemeinesSimulationssystem fürPC. In Wissenschaftliche Mitteilungen desVEB FER. Magdeburg:VEB FER

Lorenz, P., H. Dorwarth,K.-C. Ritter,and T. J. Schriber. 1997. Towards a web basedsimulation environment. In Proceedings ofthe 1997 Winter Simulation Conference, ed. S. Andradottir,K. J. Healy, D. H. Withers, and B. L. Nelson. Piscataway, NJ: IEEE.

Minuteman Software. 1984. GPSS/PCReference Manual. Holly Springs NC: Minuteman Software.

Minuteman Software. 1986. GPSS/PCTutorial Manual. Holly Springs NC: Minuteman Software.

Minuteman Software. 1988. TheGPSS/PC Animator Manual. Holly Springs NC: Minuteman Software.

Minuteman Software. 1994. OS/2 GPSSWorld Reference Manual. Holly Springs NC: Minuteman Software.

Minuteman Software. 2000. GPSSWorld Reference Manual. Holly Springs NC: Minuteman Software.

Niemeyer,G. 1972. Die Simulation von Systemabläufen mit Hilfe von FORTRAN: GPSS auf FORTAN-Basis. Berlin-NewYork: Walter de Gruyter.

Reinhard, A. 1997. ASIM Umfrage:Simulation in der Lehre.Responses to this survey and can be found at www.fps.maschinenbau.uni-kassel.de/Forschung/Fabriksimulation/Sim_i_d_lehre/sim_i_d_lehre.htm.

Reitman, J. 1971. Computer Simulation Applications.New York: Wiley Interscience.

Sammett, J. E. 1972. Programming languages: history andfuture. Communications of the ACM,15, 601-611. New York: Association of Computing Machinery.

 Т. Дж. Шрайбер"Моделирование на GPSS" -М.: Машиностроение, 1980 г. 

Schulze, T. 1988. SIMPC – an implementation of GPSSfor personal computers. In Systems analysis and simulation, ed. A. Sydow.Berlin: Akademie-Verlag.

Ståhl, I. 1990. Introduction to Simulation with GPSS: Onthe PC, Macintosh and VAX. Hemel Hempstead, UnitedKingdom: Prentice Hall International.

Ståhl, I. 2001. GPSS – 40 years of development. In Proceedings of the 2001 Winter SimulationConference, ed B. A. Peters et al. Piscataway, New Jersey: IEEE.

Wolverine Software Corporation. 1978. GPSS/H Users Manual, 1st Edition.Alexandria Virginia: Wolverine Software Corporation. (Editor’s note: the1978 reference is given for historical accuracy. The manual is now in its thirdedition.)

WolverineSoftware Corporation. 1993. Using ProofAnimation. Alexandria, Virginia:Wolverine Software Corporation.

WolverineSoftware Corporation. 1996. SLX: Anintroduction for GPSS/H users. Alexandria, Virginia: Wolverine Software Corporation.

 

 

 

 

БИОГРАФИИ АВТОРОВ

 

 

Спрингер Кокс получилученую степень в области физики и вычислительных наук в университете Корнелии и Сиракузах соответственно. Он работал в областиоценки производительности компьютеров для IBM, XEROX и DEC. В 1982 году основал MinutemanSoftware с целью создания микропроцессораобеспечивающего интерактивную среду для имитационного моделирования. Онопубликовал свыше дюжины статей и выступал на конференциях в Северной Америке иЕвропе.

Джеймс О. Хенриксен президент Wolverine Software Corporation.. Он былруководителем разработки GPSS/H, Proof Animation, и SLX.. Он внесбольшой вклад в написание многих книг по моделированию и часто был автором на WSC. Мистер Хенриксен былбизнес председателем и генеральным председателя WSC в прошлые годы. Более того, он был и в правленииконференции как представитель ACM/SIGSIM.

Петер Лоренц заслуженный профессоринститута моделирования и графики Магдебургскогоуниверситета им. Отто вон Гьюрикев земле СаахенАнхальт,Германия. Он непрерывно обучал дискретному моделированию и анимации, а такжезанимался консультированием. Его исследовательские интересы включают алгоритмы базирующиеся на генерации имитационных моделей,расширение Web поддержки процесса обучения,применение имитационного моделирования в горном деле, промышленности, логистикеи трафике и продвижении имитационного моделирования и анимации в сети Интернет.В 2001 году основал B2B инициативу. 

Джулиан Рейтман после 26 лет работы в Norden Division перешел в 1987году в United Technologies.Он помог инициировать разработку GPSS в IBM в 1961 году и способствовал организации в 1967 годуконференции по применению GPSS, в которой был программным председателем. Егопостоянный и значительный вклад в дело развития имитационного моделирования былотмечен, когда в 1988 году ему первому было присуждено звание профессионала вобласти имитационного моделирования от INFORMS College.С выходом на пенсию он поставил цель написать историютехнологий, разработками и обучением по данной темы занимается последние 14 летв Стамдфордском университете из Конектикум.

Томас Дж. Шрайбер -профессор компьютерных и информационных систем Мичиганскогоуниверситета. Он работает в области дискретно-событийногомоделирования с 1967 года и был активным участником WSC, начиная с 1968 года. Он получил звание INFORMS/CSза выдающиеся достижения в 1996 году.

Ингольф Сталл – профессор Стокгольмской школыэкономики, работает в области компьютерно-ориентированныхприложений  экономической теории. Онобучает моделированию на GPSS двадцатьпять лет в университетах Швеции и США.

 

 

 

Распечатано с портала GPSS.RU

© Т. Дж. Шрайбер,Дж. О. Хенриксен, И. Сталл,Дж. Рейтман, П. Лоренц, С. Кокс, 2001 г.