završni ispit - flexim
DESCRIPTION
Završni ispit iz kolegija "Modeliranje i simulacije"TRANSCRIPT
GRUPA [1]
1. ŠTO JE SIMULACIJA?
'Simulacija je prezentiranje dinamičkog ponašanja sustava koji se pomiče od stanja do stanja
prema dobro definiranim operacijskim pravilima' (pritsker i Pegden, 1979.).
'Simulacija označava računalno zasnovanu numeričku tehniku za eksperimentalne studije
stohastičkih ili determinističkih procesa u vremenu.' (Schruben i Margolin, 1978.)
'Simulacija je tehnika stvaranja i sprovođenja modela realnog sustava u namjeri da se prouči
njegovo ponašanje, bez smetanja njegova okoliša' (Bobillier, Kahan i probst, 1976.).
2. MODELI OMOGUDUJU
1. Opis kompleksnih fenomena
2. Njihovo bolje razumijvanje
3. Komunikaciju onih koji riješavaju problem,
4. Rješavanje problema.
3. MONTE CARLO SIMULACIJA
“..bilo koja vrsta programa što se koristi slučajnim brojevima..”
Stohastički tipovi simulacija kod kojih se za rješenje problema koriste stvoreni uzorci iz
razdioba slučajnih varijabla.
4. TIPOVI VARIJABLI DISKRETNIH DOGAĐAJA
Nezavisne varijable
Vrijeme između dva uzastopna dolaska korisnika
Vrijeme posluživanja
Broj radnih mjesta
Organizacija čekanja (FIFO, LIFO, po prioritetu i sl.)
Zavisne varijable
Dužina reda pred radnim mjestom
Vrijeme čekanja u redu
Iskoristivost radnog mjesta
◦ Propusnost sustava
5. REDOVI ČEKANJA - RAZDIOBA VREMENA DOLAZAKA JEDINICA
definira se vremenom izmedu dva uzastopna dolaska jedinica u sustav opsluživanja. Dolasci
jedinica mogu, s obzirom na vremenski razmaka izmedu dva dolaska, biti:
s jednakim intervalima vremena,
s nejednakim, ali unaprijed odredenim (determiniranim) vremenskim intervalima i
s nejednakim intervalima vremena koji nisu unaprijed poznati nego slučajni, ali za
koje je poznata njihova razdioba vjerojatnosti.
6. SIM. DISKRETNIH DOGAĐAJA - TIPOVI DOGAĐAJA
Uvijetni događaji su oni događaji koji se mogu dogoditi tek pošto je ispunjen neki uvjet. Povezani su s
dostupnošću nekog resursa, tj. početak aktivnosti.
Bezuvjetni (planirani) događaji su oni čiji je jedini uvijet da bi se mogli dogoditi povezan za prolaz
vremena.
7. FUNKCIJSKI BLOK DIJAGRAM
Funkcije su organizirane i prikazane sukladno redoslijed izvršenja. Povezane su strelicama
koje prikazuju tijek procesa i logičkim funkcijama ( i, ili ..)
8. IDEF0, IDEF10, IDEF12
IDEF0 Funkcijsko modeliranje
IDEF10 Modelirane arhitekture sustava
IDEF12 Modeliranje organizacije
9. DIJAGRAM CIKLUSA AKTIVNOSTI – RED ČEKANJA SE PRIKAZUJE
Dijagram ciklusa aktivnosti – red čekanja se prikazuje KRUŽNICOM.
10. MJERE ASIMETRIJE
Mjere asimetrije pokazuju raspored članova osnovnog skupa prema osi simetrije. Za mjerenje
asimetrije polazna je veličina aritmetičke sredina odstupanja vrijednosti numeričke varijable
od sredine podignutih na treću potenciju.
11. FLEXSIM OBJEKTI
Objekti – namijenjeni su za izgradnju modela, imaju određena (naslijeđena) ponašanja te
mogućnost definiranja atributa, varijabli i vizualnih svojstava
Flexsim ima 26 objekata koji se nalaze u biblioteci objekata. Ovi objekti su implementrirani
pomoću objektno orijentirane metodologije, koja uključuje hijerarhiju superklasa/podklasa.
Objekti podklase nasljeđuju atribute i zadano ponašanje od svoje superklase, prilagođavajući
takvo ponašanje kako bi odgovaralo specifičnoj situaciji. Dijele se na fiksne i mobilne. Fiksni
objekti su objekti koji primaju i šalju entitete (procesor, queue, conveyor). Mobilni objekti su
dijeljeni resursi i mobilni resursi koji obavljaju dodijeljene zadatke (operateri,viličari)
12. PRIKAZ PUTANJE MOŽE SE MIJENJATI ODABIROM NETWORK NODE TOČKE LIJEVOM
TIPKOM MIŠA I TIPKOM
Prikaz putanje može se mijenjati odabirom Network Node točke lijevom tipkom miša i
tipkom: A
13. ŠTO SU FLEXSIM PORUKE
Poruka – informacije koje se šalju s jedne istance objekta na drugu. Kada je poruka primljena,
okidač okine. Poruka je poslana s naredbom. Poruke se mogu poslati odmah (sendmessage) ili
nakon određenog vremenskog razdoblja (senddelayedmesage)
14. NAVEDITE TRI PRIMJERA ENTITETA
Kupci, dokumenti, dijelovi, podatci, vozila, telefonski pozivi...
15. FLEXSIM CT – DIJALOŠKI OKVIR PLANIRANJA PRISTANA
GRUPA [2]
1. OSNOVNI TIPOVI MODELA I NJIHOVE KARAKTERISTIKE
Naziv modela Karakteristike
Mentalni model
nepotpuni su, mogućnosti manipulacije su
ograničene, nestabilni su, nemaju čvrste
granice, nisu “znanstveni” – zasnovani su na
predrasudama, nisu laki za korištenje
Materijalni model vjerna i umanjena kopija realnog sustava
Matematički model matematički opis nekog procesa ili sustava.
Sastoji se od aksioma i teorema
Konceptualni model dijagrami, vizualiziranje modela, osnova za
izradu računalnih modela
Računalni model prikaz modela u obliku programa za računalo
2. METODE MODELIRANJA I RJEŠAVANJA PROBLEMA
Postoje tri vrste: analitički modeli, numeričko modeliranje i simulacijsko modeliranje.
Analitičko modeliranje
Modeli – u analitičkom obliku (diferencijalne jednadžbe i sl.)
Metode rješavanja: algebra, matematička analiza, teorija vjerojatnosti
Rješenja – u analitičkom obliku (funkcijska ovisnost)
Problemi – njihala, jednostavni repovi čekanja, i sl
Numeričke metode
Modeli – u analitičkom obliku
Metode rješavanja – numeričke metode
Rješenja - numerička
Problemi – difuzija, hidrodinamika, vremenske prognoze i sl.
Simulacijski modeli
Modeli – u proceduralnom obliku (opis načina rada sustava)
Metode rješavanja – računalni programi
Rješenja – numerički eksperimenti, oponašanje sustava u vremenu
Problemi – diskretni sustavi (transport, proizvodnja i sl.) i kontinuirani sustavi (razvoj
populacija i sl.)
3. SIMULACIJA METODOM AGENATA
Modeliranje uporabom agenata je u suštini decentralizirani , pojedinačno-centrični pristup
(za razliku od pristupa na razini sustava). Identificiraju se entiteti, agentima ( osobe, tvrtke,
projekti, imovine, vozila, …). Određuje se njihovo ponašanje ( reakcije, memorije, stanja, ...),
te ih se stavlja u svezu u određenom okružju. Globalno ponašanje nastaje kao rezultat
interakcije mnogih pojedinačnih ponašanja
4. VRSTE DOGAĐAJA KOMBINIRANO DISKRETNO – KONTINUIRANE SIMULACIJE
Dva tipa događaja:
Vremenski događaji
Diskretni - mogu trenutačno promijeniti stanje kontinuirane varijable
Događaji stanja
Kontinuirani - aktiviraju se kad kontinuirani procesi prijeđu neku vrijednost
5. REDOVI ČEKANJA – NAČINI ODABIRA ZA OBRADU
1) FIFO (first in : first out) uzima u obzir redoslijed dolaženja.
2) LIFO (last in : first out) daje prednost jedinici koja je zadnja ušla
3) PRIOR ( VIP ) prioritet opsluživanja : daje prednost nekim jedinicama.
4) SIRO : slučajno odabiranje koje svakoj jedinici daje istu vjerojatnost opsluživanja bez
obzira na vrijeme dolaska u red.
GD bilo koju drugi način odabira.
7. DIJAGRAM TOKA
Prikazuje korake kao geometrijske likove povezane strelicama. Rabe su u analizi,
projektiranju, upravljanju ili dokumentiranju procesa ili programa u različitim područjima.
8. IDEF5, IDEF8, IDEF9
IDEF5 - Obilježja ontologijskog opisa
IDEF8 - Modeliranje korisničkog sučelja
IDEF9 - Dizajn uporabom scenarija
9. PETRIJEVE MREŽE - NEDOSTACI
- Nepreglednost
- Velik broj inačica: - Zajednički osnovni elementi
- Tranzicije (prijelazi iz jednog stanja u drugo)
- Pozicije (stanja sustava)
- Lukovi, tijekovi (usmjereni elementi koji povezuju tranzicije i pozicije
10. STANDARDNA DEVIJACIJA
- Predstavlja srednje ili prosječno kvadratno odstupanje vrijednosti numeričkog obilježlja od
aritmetičke sredine. Ovo je apsolutna mjera disperzije.
n
xxn
i
i
1
2)(
11. FLEXIM MODEL SASTOJI SE OD:
- Redova čekanja (queues), obrada (processes) i transporta (transportation)
12. ŠTO SU FLEXSIM ATRIBUTI?
Objekti imaju fizičke atribute kao što su veličina, lokacija, rotacija, 3D oblik, boja, itd., koji
se jedinstveno mogu definirati za svaku instancu objekta. Dijaloški okvir Properties se obično
koristi za uređivanje atributa.
13. ŠTO SU OKIDAČI (TRIGGERS)?
Kada se ključni događaji pojave na objektima, okidač "okine". Mogu se definirati različite
stvari koje se mogu dogoditi kada okidač "okine". Postoje okidači kada entitet ulazi ili izlazi
iz instance objekta, kada završi vrijeme obrade ili vrijeme popravka. Svaki tip objekta ima
jedinstveni set okidača.
14. ČEMU SU NAMIJENJENI FLUID OBJEKTI U FLEXSIM-U?
Nisam našao odgovor, iako sam duboko uvjeren da odgovor leži u tome da su namjenjeni za prikaz
kontinuiranih stanja (simulacija).
15. FLEXSIM CT – DIJALOŠKI OKVIR I PLANIRANJE SKLADIŠTA.
GRUPA [3]
1. OSNOVNI MODELI SIMULACIJSKIH MODELA PRI ODLUČIVANJU
MODELI ZA JEDNOKRATNU UPOTREBU
Rabe se samo jedanput,
Donošenje odluke o izboru opreme koja se kupuje, oblikovanju novog sustava i sl.
Podaci se skupljaju najčešće također samo za jednu upotrebu.
MODELI ZA DUGOROČNU UPOTREBU
Pomažu pri donošenju odluka periodičnog karaktera.
U rukovođenju prometom, financijskom odlučivanju i sl.,
Traže točne podatke koji se stalno ažuriraju,
Takvi integrirani sustavi zovu se i sustavi za podršku odlučivanju.
MODELI TROŠKOVA
Niz ulaznih i izlaznih varijabli može se povezati za troškove.
Troškovi nabave opreme, radne snage, ili gubitka neispunjenih narudžbi.
Uključeni u strukturu simulacijskog modela ili se pojavljuju kao poseban model koji
služi za analizu rezultata simulacije.
2. PREDNOSTI SIMULACIJSKOG MODELIRANJA
1. Moguće je opisati i rješavati složene dinamičke probleme sa slučajnim varijablama
koji su nedostupni matematičkom modeliranju,
2. Moguće je riješiti raznovrsne probleme (obikovanje, analiza rada, predviđanja, itd.),
3. Uvjeti ekperimentiranja su pod potpunom kontrolom, za razliku od eksperimenata sa
stvarnim sustavom gdje nije moguće utjecati na dinamiku,
4. Vrednovanje i analiza logike i dinamike rada sustava jako su olakšani animacijom
rada modela.
3. SIMULACIJA DISKRETNIH DOGAĐAJA
4. MIJEŠANI KONTINUIRANO – DISKRETNI MODELI
5. REDOVI ČEKANJA – RAZDIOBA VREMENA OPSLUŽIVANJA
Razdioba vremena opsluživanja se definira trajanjem opsluživanja, tj. duljinom vremena koje
je potrebno da jedno uslužno mjesto opsluži jednu jedinicu
6. POMAK VREMENA ZA KONSTANTNI PRIRAST
vrijeme se pomiče tako da se uvijek dodaje isti prirast vremena
nakon svakog pomaka vremena ispituje se da li su se u prethodnom vremenskom
intervalu trebali dogoditi neki događaji, ako je takvih događaja trabalo biti tada se oni
planiraju za kraj intervala
7. UML – KRATICA I NAMJENA
UML – Unified Modeling Language
UML je stadardizirani jezik za slikovno predstavljanje i modeliranje objekata. Uključuje niz
tehnika grafičkih notacija za stvaranje apstraktnih modela specifičnih sustava.
8. IDEF 3 – PRISTUPI
Dva pristupa:
Tijek procesa - opisuje kako proces funkcionira, opisuje unutarnja djelovanja u
procesima
Mreža promjena stanja objekata - opisuje prijelaze koje objekt može napraviti tijekom
procesa, opisuje sučelja procesa
9. DIJAGRAM CIKLUSA AKTIVNOSTI CIJELOG SUSTAVA
10. NAVEDITE KONTINUIRANE RAZDIOBE
Beta, Erlangova, Eksponencijalna, Logistička, Lognormalna, Normalna, Trokutasta,
Uniformna, Weibullova
11. ŠTO JE FLEXSIM?
Flexsim je programski alat za simulaciju diskretnih događaja. To je programski alat za
modeliranje, simulaciju i vizualizaciju procesa.
12. BIBLIOTEKA OBJEKATA
Sadrži popis objekata koji se mogu upotrijebiti za izgradnju modela.
13. KAKO SE SPAJAJU DVIJE NETWORK NODE TOČKE, TE KAKO SE SPAJAJU SA
INSTANCAMA OBJEKATA?
Spajaju se kombinacijom tipke A i lijeve tipke miša.
14. KONTINUIRANO - DISKRETNE SIMULACIJE SE MOGU IZVODITI U FLEXIMU?
15. FLEXSIM CT - RELOCATE
Relocate - premještanje kontejnera iz jednog „bloka“ u drugi
GRUPA [4]
1. KOMPONENTE SIMULACIJSKOG MODELIRANJA – DIJAGRAM
1. Sustav
2. Model
3. Program
4. Računalo
2. SIMULACIJE PRI ODLUČIVANJU (DVIJE TVRDNJE)
- Razumijevanje sustava ili problema, odnosno nalaženje glavnih faktora utjecaja u sustavu
- Oblikovanje sustava, odnosno sintetiziranje i vrednovanje predloženih rješenja
3. DISKRETNI MODELI
- Stanje sustava se mijenja samo u nekim vremenskim točkama
- Promjene se zovu događaji
4. PROGRAMI ZA SIMULACIJU DISKRETNIH DOGAĐAJA (NAVESTI TRI)
- Flexsim
- Simulate
- Promodel
5. POMAK VREMENA NA SLJEDEDI DOGAĐAJ
- Simulacijski sat se pomiče na vrijeme u kojem će se dogoditi prvi sljedeći događaj
- Događaj izvede - napravi se odgovarajuća promjena stanja sustava; zatim se ispituje koji je
slijedeći događaj
- Kompliciraniji, ali je zato puno efikasniji i ne unosi greške u vremenu izvođenja događaja
6. SIM. DISKRETNIH DOGAĐAJA – STANJE SUSTAVA
- Stanje sustava (modela) skup je svih informacija nužnih za opis sustava
- Zavisi o entitetima koji su u njemu prisutni u tom času, i o vrijednostima njihovih atributa
7. BPEL – KRATICA I NAMJENA
BPEL – Business Process Execution Language
- Jezik baziran na XML jeziku
- Može se koristiti za modeliranje ponašanja izvršnih, ali i apstraktnih procesa
- Jednostavan način za sastavljanje nekoliko servisa u kompozitne usluge nazvane poslovni
procesi
8. PETRIJEVE MREŽE – NAMJENA
- Predstavljaju sredstvo za modeliranje dinamičkih sustava u svrhu analize njihovih ponašanja u
različitim okolnostima
9. XML – KRATICA I NAMJENA
XML – Extensible Markup Language
- Programski jezik za označavanje podataka, jednostavno čitljiv ljudima i računalu
- Vrlo je raširen i koristi se za odvajanje podataka od prezentacije, razmjenu podataka,
pohranu podataka, povećavanje dostupnosti podataka i izradu novih specijaliziranih jezika za
označavanje
10. MJERE VARIJABILNOSTI
_ _ _ _ _ _
11. ŠTO SU VARIJABLE U FLEXSIM-U?
Objekti u Flexsim-u imaju sistemske varijable kao što je vrijeme obrade, maksimalni
kapacitet, brzina, itd.
12. FLEXSIM JE APLIKACIJA ZA SIMULACIJU:
Flexim je aplikacija za simulaciju diskretnih događaja
13. KAKO SE NAZIVA OBJEKT ZA PAKIRANJE TE KAKO STVARA PALETU?
- Combiner
- Paletu stvara od entiteta koji dolazi iz posebnog ulaza (source)
14. VEZE PREKO IZLAZNO/ULAZNIH PORTOVA NAM SLUŽE ZA:
- Vezu između instanci objekata preko koje prolaze entiteti (fiksni objekti)
15. FLEXSIM CT – DIJALOŠKI OKVIR BLOCK ASSIGNMENTS
- Služi za dodjelu kontejnera pojedinom „bloku“ ili zoni
DODATAK
KONTINUIRANA SIMULACIJA
1. Sustavi običnih diferencijalnih jednadžbi
2. Sustavi parcijalnih diferencijalnih jednadžbi
3. Sistemska dinamika
Sustavi običnih diferencijalnih jednadžbi
Sustavi s jedom nezavisnom varijablom, po kojoj se deriviraju zavisne
varijable
Sustavi parcijalnih diferencijalnih jednadžbi
Sustavi s više nezavisnih varijabli
Sistemska dinamika
Jay Forester je osnove te metode prikazao godine 1961 pod naslovom
Industrial Dynamics
Svjetska popularnost nakon što je skupina znanstvenika Rimskog kluba
prognozirala razvoj svjetske privrede
Simulacija sustava s povratnom vezom – postoji veza između izlaza i ulaza
REDOVI ČEKANJA
Poseban tip entiteta. Prikazuju grupu privremenih entiteta koji čekaju da se oslobodi neki
resurs. Vrijeme čekanja ne može se odrediti.
Problem koji se pojavljuje u praksi kad određeni broj jedinica koje traže odgovarajuću uslugu
ili obradbu moraju čekati, tj. provesti izvjesno vrijeme čekanja prije nego su opsluženi ili kada
radno mjesto koje pruža tražene usluge mora čekati jedinice koje treba opslužiti
IDEF3
Dva pristupa:
Tijek procesa
Opisuje kako proces funkcionira
Opisuje unutarnja djelovanja u procesima
Mreža promjena stanja objekta
Opisuje prijelaze koje objekt može napraviti tijekom procesa
Opisuje sučelje procesa
BPEL
BUSINESS PROCESS EXECUTION LANGUAGE
Jezik baziran na XML jeziku
Top-down realizacija
BPEL se može rabiti za modeliranje ponašanja izvršnih, ali i apstraktnih
procesa
Jednostavan način za sastavljanje nekoliko servisa u kompozitne usluge nazvane poslovni
procesi
PETRIJEVE MREŽE
Predstavljaju sredstvo za modeliranje dinamičkih sustava u svrhu analize njihovog ponašanja
u različitim okolnostima. Ime su dobile po Carlu Adamsu Petriju. Upotrebljavaju se za prikaz,
modeliranje i analizu dinamičkih sustava. Petrijeve mreže su matematički formalizam, kojim
se opisuju sustavi s diskretnim događanjima.
Mogućnosti:
Analiza sustava (strukture i dinamike)
Validacija rezultata
Evaluacija performansi
Prednosti:
mogućnost definiranja i simuliranja različitih stanja i procesa u promatranom sustavu
mogućnost opisivanja tijeka informacija i objekta kroz sustav
Nedostaci:
Nepreglednost
Velik broj inačica
PORTOVI
Objekti imaju izlazno/ulazne i središnje portove. Portovi omogućuju povezivanje dviju
instanci objekta. Veza U/I portova se upotrebljava za vezu instanci objekata preko koje
prolaze entiteti (fiksni objekti). Veza preko središnjih portova se upotrebljava za vezu instanci
objekata s različitim instancama mobilnih objekata. Veze između instanci objekata se stvaraju
ili prekidaju pomoću slova na tipkovnici i povlačanjem veze od jedne instance objekta do
druge