2.3 Підтримка моделювання в середовищі AnyLogic

Для опису об’єкту в середовищі AnyLogic використовується низка понять, до котрих входять: класи й змінні.

Активний об’єкт є екземпляром класу активного об’єкту. Для створення моделі AnyLogic, необхідно створити класи активних об’єктів (або використовувати стандартні об’єкти бібліотек AnyLogicТМ) і визначити зв’язки між ними. Активний об’єкт визначається власною структурою (складом об’єктів, з яких він складається) й поведінкою, відповідно до якої змінюється його стан впродовж експерименту. Коренем ієрархії включень екземплярів класів активних об’єктів є клас активного об’єкту, який по замовченню отримує ім’я main, який є моделлю, що розробляється і яка представлена єдиним екземпляром з ім’ям root.

AnyLogicТМ інтерпретує графічні класи створюваних активних об’єктів в класи JavaТМ. Тому мова моделювання AnyLogicТМ дозволяє користуватися усіма перевагами об’єктно-орієнтованого програмування: наслідуванням, поліморфізмом і т.і.

Наслідування дозволяє значно спростити процес розробки моделей. При цьому, створивши будь-який базовий клас об’єкту з певними характеристиками, можливо використовувати його характеристики в наступних підкласах, доповнюючи їх при наступній модифікації об’єкту.

Активні об’єкти можуть вміщувати вкладені об’єкти з будь-яким рівнем вкладення. Це дозволяє виконувати декомпозицію моделі на будь-яку кількість рівнів деталізації.

Інкапсуляція об’єктів дозволяє приховувати неважливі, для конкретного втілення, деталі об’єкту, який моделюється.

Активні об’єкти взаємодіють з оточенням за допомогою тільки власних інтерфейсних елементів. Це дозволяє розділити внутрішню побудову об’єкту і будь-яку інформацію про його оточення, що дозволяє створювати систему з складною структурою і копіювати створений активний об’єкт.

Змінні в моделі визначають стан динамічного об’єкту. Вони змінюють власні значення з часом, відповідно законам функціонування системи.

Змінні можуть бути внутрішніми або інтерфейсними. Інтерфейсні змінні є спрямованими: змінні можуть визначатися в одному активному об’єкті, а використовуватися в інших.

Змінні можуть бути скалярного або векторного типу. Скалярні типи в процесі роботи моделі можуть задаватися також у вигляді графіків.

Векторний тип визначається як прямокутна матриця. AnyLogic вміщує досить багато засобів обробки матриць.

Також змінні можуть бути представленими як масиви. Масиви використовуються для представлення багатомірних масивів дійсних значень.

Ф ормули, системи алгебраїчних і диференційних рівнянь дозволяють описувати безперервну зміну значень змінних. Рівняння можливо записувати як для скалярних змінних, так і матриць. Рівняння і формули можуть бути зв’язаними з активними об’єктами і любим станом виконання моделі. Диференційні рівняння задаються у формі Коші – , де – арифметичний вираз, до якого може входити спеціальний символ t, котрий позначає модельний час. Алгебраїчні вирази подаються у вигляді , де х – змінна типу double чи матричного типу. Для кожної системи рівнянь повинні наявно визначені невідомі змінні за допомогою оператора find (x,y,t,…). Ім’я змінної або виклик функції можливо вставити в рівняння за допомогою майстра автоматичного вводу, який є списком, котрий вміщує: змінні (позначка ), параметри (позначка ) і функції (позначка ), які розташовано за алфавитом. Можливо лише вибирати ім’я зі списку і воно автоматично буде розміщено у виразі. Для визову майстра необхідно натиснути на кнопку f_х , після чого подвійне натискання на кнопку миші на вибраному імені дозволить вставити відповідний елемент зі списку у поле, в якому записується вираз.

AnyLogic використовує бібліотеку чисельних методів розв’язання систем звичайних диференційних рівнянь (як лінійних, так і нелінійних), алгебраїчних рівнянь для будь-яких комбінацій змінних для жорстких і нежорстких систем. При проведенні комп’ютерних експериментів користувач може самостійно вибирати чисельний метод або дозволити зробити це виконавчій системі, яка вибере найкращій.

Параметри це певні характеристики об’єкта, які не можуть змінюватись у зовнішньому середовищі. Для об’єкта вони є статичними величинами. Параметри об’єкта можуть змінюватися у різних експериментах або інтерактивно у ході експеримента користувачем, для чого використовуються слайдери, вікна редагування або безпосередньо у дереві кореневого об’єкту – root. Параметри поділяються на прості й динамічні. Простий парметр – це константа, значення котрої не змінюється при відпрацюванні моделі. Динамічний параметр – має іншу природу й звернення до нього викликає виконання певної функції, яка проводить обчислення й формує нове значення певного типу.