Simulation Modeling

2020/2021

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

4

ECTS credits

Author

Krylov, Vladimir

Delivered at:

Department of Applied Mathematics and Informatics (Faculty of Informatics, Mathematics, and Computer Science (HSE Nizhny Novgorod))

Course type:

Elective course

When:

4 year, 2, 3 module

Instructor

Babkina, Tatyana S.

Программа дисциплины

Аннотация

Данная дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин, обеспечивающих подготовку бакалавра. Она изучается во 2-3 модулях 4-го курса. Изучение данной дисциплины опирается на фундаментальные курсы «Математический анализ», «Теория вероятностей», «Дискретная математика» из цикла «Математический и естественно-научный цикл» и курс по выбору «Исследование операций». Основные положения данной дисциплины могут использоваться при подготовке выпускной квалификационной работы, а также в практической и исследовательской деятельности.

Цель освоения дисциплины

• Знакомство с основными понятиями моделирования бизнес-процессов и систем массового обслуживания
• Развитие навыков построения моделей систем массового обслуживания
• Овладение основными инструментальными средствами имитационного моделирования

Планируемые результаты обучения

• Аргументировать необходимость использования методов имитационного моделирования в конкретных задачах
• Разрабатывать имитационные модели различных систем в среде AnyLogic
• Проводить расчеты основных показателей эффективности для различных классов СМО марковского типа
• Решать задачу выбора структуры и компонент для конкретной модели СМО
• Решать задачу выбора входного распределения вероятностей для конкретной имитационной модели
• Решать задачу планирования имитационного эксперимента

Содержание учебной дисциплины

• Цели и задачи имитационного моделирования
  Цели моделирования. Виды моделей. Примеры применения моделирования. Место моделирования в системах поддержки принятия решений. Математические основы моделирования. Вероятностные и детерминированные модели.
• Базовая концепция системы массового обслуживания
  Предметная область теории систем массового обслуживания. Основные компоненты СМО. Классификация СМО по Кендаллу-Башаринову. Входные потоки требований и процессы обслуживания. Непрерывная марковская цепь как базовая модель СМО. Процесс гибели-размножения и уравнения переходного режима. Уравнения равновесного состояния СМО.
• Марковские модели СМО
  Анализ системы М/М/1. Распределение времени ожидания. Характеристики выходного процесса. Анализ полумарковского процесса. Модели СМО с конечным размером очереди. Модели с многими серверами. Модели СМО с полными потерями. Формулы Эрланга.
• Создание адекватных и детальных имитационных моделей
  Определение уровня детализации модели. Выбор входных распределений вероятностей. Верификация и валидация модели. Анимация как метод повышения доверия к модели.
• Планирование имитационного эксперимента и анализ выходных данных
  Переходное и установившееся поведение стохастического процесса. Показатели эффективности и критерий эффективности. Статистический анализ параметров. Реплики. Факторные планы. Поиск оптимума.
• Интегрированная среда имитационного моделирования AnyLogic
  Концепция визуального конструирования имитационных моделей. Основные панели системы AnyLogic. Модельное время. Многоагентное моделирование. Примеры построения имитационных моделей.

Элементы контроля

• Лабораторные работы
• Экзамен
  Итоговый контроль в 2019/2020 учебном году состоялся в 3 модуле
• Лабораторные работы
• Экзамен
  Итоговый контроль в 2019/2020 учебном году состоялся в 3 модуле

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (3 модуль)
  0.5 * Лабораторные работы + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Боев В. Д. - МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ ANYLOGIC. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 298с. - ISBN: 978-5-534-02560-6 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/modelirovanie-v-srede-anylogic-437871
• Древс Ю. Г., Золотарёв В. В. - ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для СПО - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 142с. - ISBN: 978-5-534-11951-0 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/imitacionnoe-modelirovanie-446488

Рекомендуемая дополнительная литература

• Боев В. Д. - ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ. Учебное пособие для прикладного бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 253с. - ISBN: 978-5-534-04734-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/imitacionnoe-modelirovanie-sistem-438785
• Палей А.Г., Поллак Г.А. - Имитационное моделирование. Разработка имитационных моделей средствами iWebsim и AnyLogic: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - 208с. - ISBN: 978-5-8114-3844-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/122179