Что называют языком моделирования
Язык моделирования
Содержание
Обзор [ править ]
Язык моделирования может быть графическим или текстовым. [1]
В литературе появляется большое количество языков моделирования.
Типы языков моделирования [ править ]
Графические типы [ править ]
Пример языков графического моделирования в области информатики, управления проектами и системной инженерии:
Примеры языков графического моделирования в других областях науки.
Текстовые типы [ править ]
тогда как информационные требования и знания могут быть выражены, например, следующим образом:
В таких выражениях Gellish Formal English используются названия концептов (например, «city») и фразы, которые представляют типы отношений (например, «находится внутри» и «классифицируется как a⟩»), которые должны быть выбраны из Gellish English Dictionary-Taxonomy ( или собственного словаря домена). Gellish English Dictionary-Taxonomy позволяет создавать семантически богатые информационные модели, поскольку словарь содержит более 600 стандартных типов отношений и определения более чем 40000 концепций. Информационная модель на Gellish может выражать факты или делать утверждения, вопросы и ответы.
Более конкретные типы [ править ]
В области информатики в последнее время появились более специфические типы языков моделирования.
Алгебраический [ править ]
Поведенческие [ править ]
В зависимости от дисциплины [ править ]
Дисциплина конкретных моделей (DSPM) язык ориентирован на результатах связанных с этапом жизненного цикла разработки конкретных программ. Следовательно, такой язык предлагает отдельный словарь, синтаксис и обозначения для каждой стадии, такой как открытие, анализ, проектирование, архитектура, сокращение и т. Д. Например, на этапе анализа проекта разработчик моделей использует специальные обозначения анализа для предоставления диаграмма предложения анализа. Однако на этапе проектирования используется логическая нотация проектирования для отображения взаимосвязи между программными объектами. Кроме того, передовые практики языка моделирования для конкретных дисциплин не мешают практикам комбинировать различные обозначения в одной диаграмме.
Для домена [ править ]
Для конкретной платформы [ править ]
Концепция FSML может быть настроена путем выбора функций и предоставления значений для функций. Такая конфигурация концепции показывает, как концепция должна быть реализована в коде. Другими словами, конфигурация концепции описывает, как должна быть завершена структура, чтобы создать реализацию концепции.
Моделирование информации и знаний [ править ]
Объектно-ориентированный [ править ]
Некоторые организации широко используют их в сочетании с методологией разработки программного обеспечения для перехода от начальной спецификации к плану реализации и для передачи этого плана всей группе разработчиков и заинтересованных сторон. Поскольку язык моделирования является визуальным и находится на более высоком уровне абстракции, чем код, использование моделей способствует формированию общего видения, которое может предотвратить проблемы различной интерпретации на более позднем этапе разработки. Часто для построения этих моделей используются программные инструменты моделирования, которые затем могут быть автоматически переведены в код.
Виртуальная реальность [ править ]
Язык моделирования виртуальной реальности (VRML), до 1995 года известный как язык разметки виртуальной реальности, представляет собой стандартный формат файла для представления трехмерной (3D) интерактивной векторной графики, разработанный специально с учетом всемирной паутины.
Другое [ править ]
Приложения [ править ]
Языки моделирования предназначены для точного определения систем, чтобы заинтересованные стороны (например, клиенты, операторы, аналитики, проектировщики) могли лучше понять моделируемую систему.
Качество [ править ]
Рамки для оценки [ править ]
Здесь качество языка указывается в соответствии со структурой SEQUAL для качества моделей, разработанной Krogstie, Sindre and Lindland (2003), поскольку это структура, которая связывает качество языка с структурой общего качества модели. В этой структуре используются пять областей для описания качества языка, и они должны выражать как концептуальную, так и визуальную нотацию языка. Мы не будем вдаваться в подробное объяснение базовой структуры качества моделей, а сосредоточимся на областях, используемых для объяснения структуры качества языка.
Соответствие домена [ править ]
Соответствие участника [ править ]
Чтобы оценить соответствие участников, мы пытаемся определить, насколько хорошо язык выражает знания, которыми обладают заинтересованные стороны. Это связано с проблемами, поскольку знания заинтересованных сторон субъективны. Знание заинтересованной стороны является неявным и явным. Оба типа знаний носят динамический характер. В этой структуре учитывается только явный тип знания. Язык должен в значительной степени выражать все явные знания заинтересованных сторон, относящиеся к предметной области.
Соответствие моделистов [ править ]
В последнем абзаце сказано, что знания заинтересованных сторон должны быть представлены в хорошей форме. Кроме того, крайне важно, чтобы язык мог выражать все возможные явные знания заинтересованных сторон. Ни одно знание не должно оставаться невыраженным из-за недостатка в языке.
Уместность понятности [ править ]
Соответствие понятности гарантирует, что социальные субъекты понимают модель из-за последовательного использования языка. Для этого в основу включен набор критериев. Общее значение, которое они выражают, заключается в том, что язык должен быть гибким, легким в организации и легко отличать различные части языка внутри себя, а также от других языков. В дополнение к этому, цель должна быть как можно более простой и чтобы каждый символ в языке имел уникальное представление.
Соответствие инструмента [ править ]
Организационная целесообразность [ править ]
Используемый язык соответствует организационному контексту, например, что язык стандартизирован в организации или поддерживается инструментами, которые выбраны в качестве стандартных в организации.
Языки моделирования
Чтобы реализовать на ЭВМ модель сложной системы, нужен аппарат моделирования, который в принципе должен быть специализированным. Он должен предоставлять исследователю:
· удобные способы организации данных, обеспечивающие простое и эффективное моделирование;
· удобные средства формализации и воспроизведения динамических свойств моделируемой системы;
· возможность имитации стохастических систем, т. е. процедур генерации ПСЧ и вероятностного (статистического) анализа результатов моделирования;
· простые и удобные процедуры отладки и контроля программы;
· доступные процедуры восприятия и использования языка и др.
Вместе с тем существующие языки программирования общего назначения для достаточно широкого круга задач позволяют без значительных затрат ресурсов создавать весьма совершенные имитационные модели. Можно сказать, что они способны составить конкуренцию специализированным языкам моделирования. Для систематизации представлений о средствах реализации имитационных моделей приведем основные определения и краткие сведения о подходах к выбору соответствующего языка.
Языком программирования называют набор (систему) символов, распознаваемых ЭВМ и обозначающих операции, которые можно реализовать на ЭВМ. Выделяют машинно-ориентированные, проблемно (процедурно)-ориентированные и объектно-ориентированные языки.
Классические языки моделирования являются процедурно-ориентированными и обладают рядом специфических черт. Можно сказать, что основные языки моделирования разработаны как средство программного обеспечения имитационного подхода к изучению сложных систем.
Языки моделирования позволяют описывать моделируемые системы в терминах, разработанных на базе основных понятий имитации. С их помощью можно организовать процесс общения Заказчика и Разработчика модели. Различают языки моделирования непрерывных и дискретных процессов.
В настоящее время сложилась ситуация, когда не следует противопоставлять языки общего назначения (ЯОН) и языки имитационного моделирования (ЯИМ). На рис. 3 представлена классификация языков программирования по различным основаниям, которая может служить основой для формирования рационального подхода к выбору конкретного языка реализации имитационной модели исследуемой ИС.
Легко заметить из названий, что некоторые ЯИМ базируются на конструкциях ЯОН: например, FORSIM — на языке FORTRAN; ПЛИС — на языке PL и т.д.
В силу своего целевого назначения при правильном выборе и использовании языки моделирования обладают рядом понятных достоинств.
Вместе с тем им присущи и определенные недостатки, главными из которых являются сугубо индивидуальный характер соответствующих трансляторов, затрудняющий их реализацию на различных ЭВМ; низкая эффективность рабочих программ; сложность процесса отладки программ; нехватка документации (литературы) для пользователей и специалистов-консультантов и др. В ряде случаев эти недостатки способны перечеркнуть любые достоинства.
Существует несколько подходов к выбору языка, на котором будет реализовываться разрабатываемая имитационная модель. Предлагается классическая двухэтапная схема выбора, имеющая широкое практическое применение.
На первом этапе следует найти ответы на следующие вопросы:
1. Имеются ли руководства и инструкции для пользователей?
2. Совместим ли язык транслятора с имеющимися вычислительными системами?
3. Можно ли данный язык использовать на других вычислительных системах, способных решать задачи пользователя?
4. Обеспечивает ли транслятор языка выдачу информации об ошибках и глубокую их диагностику?
5. Насколько эффективен данный язык с учетом общего времени подготовки, программирования, отладки программы, компиляции и прогона ее на ЭВМ?
6. Какова стоимость внедрения, эксплуатации и обновления программного обеспечения для данного языка?
7. Знаком ли язык и, если нет, легко ли его изучить?
8. Оправдает ли частота использования языка в различных будущих моделях затраты на его изучение и освоение?
Рис. 3. Классификация программных средств моделирования систем.
По результатам ответов на данные вопросы, как правило, отбираются несколько языков. Окончательный выбор основывается на учете характеристик конкретной задачи при ее решении на определенной машине.
Второй этап выбора предусматривает поиск ответов на такие вопросы:
1. Какова область применения языка и его пригодность для описания явлений реального мира (методы прогнозирования; ориентация; способность генерировать случайные факторы)?
2. Насколько легко осуществляется хранение и извлечение данных, характеризующих состояния системы и работу отдельных ее частей?
3. Обеспечивается ли необходимая гибкость и каковы возможности языка в отношении модифицирования состояний системы?
4. Насколько легко данный язык может описывать динамическое поведение?
5. Каковы выходные формы документов, чем они полезны и какой статистический анализ возможен на основе этих данных?
6. Насколько просто вставлять в модель стандартные подпрограммы, написанные пользователями?
Приведенные вопросы можно конкретизировать или расширять с учетом современного уровня и перспектив развития технических, программных средств и информационных технологий, но изложенный подход к выбору языка является неизменно актуальным и конструктивным.
Если попытаться обобщить направленность данных вопросов, то можно заметить, что важнейшими проблемами применения языков моделирования являются их эффективность, совместимость с другими программными средствами и возможность установки на имеющиеся технические средства, а также затраты различных ресурсов. Иными словами, при выборе программного средства моделирования следует руководствоваться известным критерием «эффективность–время–стоимость», причем зачастую важность каждого из этих частных показателей меняется в зависимости от существа задачи; объема располагаемых ресурсов; резерва (дефицита) времени; сложившихся условий и т.п.
Дата добавления: 2016-01-11 ; просмотров: 1178 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Языки моделирования
Чтобы реализовать на ЭВМ модель сложной системы, нужен аппарат моделирования, который в принципе должен быть специализированным. Он должен предоставлять исследователю:
· удобные способы организации данных, обеспечивающие простое и эффективное моделирование;
· удобные средства формализации и воспроизведения динамических свойств моделируемой системы;
· возможность имитации стохастических систем, т.е. процедур генерации ПСЧ и вероятностного (статистического) анализа результатов моделирования;
· простые и удобные процедуры отладки и контроля программы;
· доступные процедуры восприятия и использования языка и др.
Вместе с тем существующие языки программирования общего назначения (ЯОН) для достаточно широкого круга задач позволяют без значительных затрат ресурсов создавать весьма совершенные имитационные модели. Можно сказать, что они способны составить конкуренцию специализированным языкам моделирования. Для систематизации представлений о средствах реализации имитационных моделей приведем основные определения и краткие сведения о подходах к выбору соответствующего языка. Языком программирования называют набор (систему) символов, распознаваемых ЭВМ и обозначающих операции, которые можно реализовать на ЭВМ. Выделяют машинно-ориентированные, проблемно (процедурно)-ориентированные и объектно-ориентированные языки.
Классические языки моделирования являются процедурно-ориентированными и обладают рядом специфических черт. Можно сказать, что основные языки моделирования разработаны как средство программного обеспечения имитационного подхода к изучению сложных систем.
Языки моделирования позволяют описывать моделируемые системы в терминах, разработанных на базе основных понятий имитации. С их помощью можно организовать процесс общения заказчика и разработчика модели. Различают языки моделирования непрерывных и дискретных процессов.
В настоящее время сложилась ситуация, когда не следует противопоставлять ЯОН и языки имитационного моделирования (ЯИМ). На рис. 11.3 представлена классификация языков программирования по различным основаниям, которая может служить основой для формирования рационального подхода к выбору конкретного языка реализации имитационной модели исследуемой ЭИС, о чем будет подробнее сказано ниже [48].
Легко заметить из названий, что некоторые ЯИМ базируются на конструкциях ЯОН: например, FORSIM — на языке FORTRAN; ПЛИС — на языке PL и т.д.
В силу своего целевого назначения при правильном выборе и использовании языки моделирования обладают рядом неоспоримых достоинств.
Вместе с тем им присущи и определенные недостатки, главными из которых являются сугубо индивидуальный характер соответствующих трансляторов, затрудняющий их реализацию на различных ЭВМ; низкая эффективность рабочих программ; сложность процесса отладки программ; нехватка документации (литературы) для пользователей и специалистов-консультантов и др. В ряде случаев эти недостатки способны перечеркнуть любые достоинства.
Существует несколько подходов к выбору языка, на котором будет реализовываться разрабатываемая имитационная модель. Предлагается классическая двухэтапная схема выбора, имеющая широкое практическое применение.
На первом этапе следует найти ответы на следующие вопросы.
1. Имеются ли хорошо написанные руководства и инструкции для пользователей?
2. Совместим ли язык транслятора с имеющимися ВС?
3. Можно ли данный язык использовать на других ВС, способных решать задачи пользователя?
4. Обеспечивает ли транслятор языка выдачу информации об ошибках и глубокую их диагностику?
5. Насколько эффективен данный язык с учетом общего времени подготовки, программирования, отладки программы, компиляции и прогона ее на ЭВМ?
6. Какова стоимость внедрения, эксплуатации и обновления ПО для данного языка?
7. Знаком ли язык и, если нет, легко ли его изучить?
8. Оправдает ли частота использования языка в различных будущих моделях затраты на его изучение и освоение?
По результатам ответов на данные вопросы, как правило, отбирается несколько языков. Окончательный выбор основывается на учете характеристик конкретной задачи при ее решении на определенной машине.
Второй этап выбора предусматривает поиск ответов на такие вопросы.
1. Какова область применения языка и его пригодность для описания явлений реального мира (методы прогнозирования; ориентация; способность генерировать случайные факторы)?
2. Насколько легко осуществляется хранение и извлечение данных, характеризующих состояния системы и работу отдельных ее частей?
3. Обеспечивается ли необходимая гибкость и каковы возможности языка в отношении модифицирования состояний системы?
4. Насколько легко данный язык может описывать динамическое поведение?
5. Каковы выходные формы документов, чем они полезны и какой статистический анализ возможен на основе этих данных?
6. Насколько просто вставлять в модель стандартные подпрограммы, написанные пользователями?
Приведенные вопросы можно конкретизировать или расширять с учетом современного уровня и перспектив развития технических, программных средств и информационных технологий, но изложенный подход к выбору языка является неизменно актуальным и конструктивным.
Если попытаться обобщить направленность данных вопросов, то можно заметить, что важнейшими проблемами применения языков моделирования являются их эффективность, совместимость с другими программными средствами и возможность установки на имеющиеся технические средства, а также затраты различных ресурсов. Иными словами, при выборе программного средства моделирования следует руководствоваться известным критерием «эффективность — время — стоимость», причем зачастую важность каждого из этих частных показателей меняется в зависимости от существа задачи; объема располагаемых ресурсов; резерва (дефицита) времени; сложившихся условий и т. п. Вообще говоря, данная рекомендация справедлива для выбора весьма широкого круга сложных объектов различной природы.
язык моделирования
88 язык моделирования (Ндп. язык описания объекта моделирования):
Язык, обеспечивающий представление объекта моделирования в виде соответствующей ему системы уравнений
Смотреть что такое «язык моделирования» в других словарях:
язык моделирования — Ндп. язык описания объекта моделирования Язык, обеспечивающий представление объекта моделирования в виде соответствующей ему системы уравнений. [ГОСТ 18421 93] Недопустимые, нерекомендуемые язык описания объекта моделирования Тематики аналоговая… … Справочник технического переводчика
язык моделирования — modeliavimo kalba statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. simulation language vok. Simulationssprache, f rus. язык моделирования, m pranc. langage de simulation, m … Automatikos terminų žodynas
Язык моделирования виртуальной реальности — объектно ориентированный язык программирования, содержащий описание основных графических примитивов, текстур поверхностей, источников освещения и перемещений для построения трехмерных сцен с помощью соответствующего интерпретатора. VRML описывает … Финансовый словарь
язык моделирования операционных систем — — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN operating system simulation languageOSSL … Справочник технического переводчика
язык моделирования, основанный на конструкциях — 3.176 язык моделирования, основанный на конструкциях (construct based modeling language): Набор конструкций или правил для правильного группирования, определяющего синтаксис языка моделирования. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Универсальный язык моделирования — язык программирования, предназначенный для определения, представления, проектирования и документирования (программных) систем различной природы. Основными составляющими языка UML являются элементы, связи, механизмы расширения и диаграммы. По… … Финансовый словарь
унифицированный язык моделирования — язык UML Получивший широкое распространение язык для спецификации, визуализации, конструирования и документирования систем программного обеспечения на основе объектно ориентированных методов и компонентного подхода. Версия UML 1.1, предложенная… … Справочник технического переводчика
универсальный (обобщенный) язык моделирования — — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN generalized simulation languageGSL … Справочник технического переводчика
Язык описания технических средств — язык моделирования, разработки и тестирования устройств, предназначенных для обработки дискретных сигналов. По английски: Hardware Description Languages Синонимы английские: HDL См. также: Языки описания технических средств Языки программирования … Финансовый словарь
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор
Язык моделирования может быть графическим или текстовым.
В литературе появляется большое количество языков моделирования.
Типы языков моделирования
Графические типы
Пример языков графического моделирования в области информатики, управления проектами и системной инженерии:
Примеры языков графического моделирования в других областях науки.
Текстовые типы
Информационные модели также могут быть выражены на формализованных естественных языках, таких как Gellish. Gellish имеет варианты естественного языка, такие как Gellish Formal English и Gellish Formal Dutch ( Gellish Formeel Nederlands ) и т.д. Таксономия-онтология (аналогично голландскому). Gellish Formal English подходит не только для выражения знаний, требований и словарей, таксономий и онтологий, но и для передачи информации об отдельных вещах. Вся эта информация выражена на одном языке и, следовательно, может быть интегрирована, независимо от того, хранится ли она в центральной, распределенной или в интегрированных базах данных. Информационные модели в Gellish Formal English состоят из коллекций Gellish Formal English выражений, в которых используются термины естественного языка и формализованные фразы. Например, географическая информационная модель может состоять из ряда формальных английских выражений Gellish, таких как:
тогда как информационные требования и знания могут быть выражены, например, следующим образом:
В таких выражениях Gellish Formal English используются названия концептов (например, «city») и фразы, которые представляют типы отношений (например, «находится внутри» и «классифицируется как a⟩»), которые должны быть выбраны из Gellish English Dictionary-Taxonomy ( или собственного словаря домена). Gellish English Dictionary-Taxonomy позволяет создавать семантически богатые информационные модели, поскольку словарь содержит более 600 стандартных типов отношений и определения более чем 40000 концепций. Информационная модель на Gellish может выражать факты или делать утверждения, вопросы и ответы.
Более конкретные типы
В области информатики в последнее время появились более специфические типы языков моделирования.
Алгебраический
Поведенческий
В зависимости от дисциплины
Дисциплина конкретных моделей (DSPM) язык ориентирован на результатах связанных с этапом жизненного цикла разработки конкретных программ. Следовательно, такой язык предлагает отдельный словарь, синтаксис и обозначения для каждого этапа, такого как открытие, анализ, дизайн, архитектура, сокращение и т. Д. Например, на этапе анализа проекта разработчик моделей использует специальные обозначения анализа для предоставления диаграмма предложения анализа. Однако на этапе проектирования используется логическая нотация дизайна, чтобы отобразить взаимосвязь между программными объектами. Кроме того, передовые практики языка моделирования для конкретных дисциплин не мешают практикам комбинировать различные обозначения в одной диаграмме.
Зависит от домена
Зависит от фреймворка
Концепция FSML может быть настроена путем выбора функций и предоставления значений для функций. Такая конфигурация концепции представляет, как концепция должна быть реализована в коде. Другими словами, конфигурация концепции описывает, как должна быть завершена структура, чтобы создать реализацию концепции.
Моделирование информации и знаний
Объектно-ориентированный
Некоторые организации широко используют их в сочетании с методологией разработки программного обеспечения для перехода от начальной спецификации к плану реализации и для передачи этого плана всей группе разработчиков и заинтересованных сторон. Поскольку язык моделирования является визуальным и находится на более высоком уровне абстракции, чем код, использование моделей способствует формированию общего видения, которое может предотвратить проблемы различной интерпретации на более позднем этапе разработки. Часто для построения этих моделей используются программные инструменты моделирования, которые затем могут быть автоматически преобразованы в код.
Виртуальная реальность
Язык моделирования виртуальной реальности (VRML), до 1995 года известный как язык разметки виртуальной реальности, представляет собой стандартный формат файла для представления трехмерной (3D) интерактивной векторной графики, разработанный специально с учетом всемирной паутины.
Другие
Приложения
Языки моделирования предназначены для точного определения систем, чтобы заинтересованные стороны (например, клиенты, операторы, аналитики, проектировщики) могли лучше понять моделируемую систему.
Качественный
Рамки для оценки
Здесь качество языка указывается в соответствии со структурой SEQUAL для качества моделей, разработанной Krogstie, Sindre и Lindland (2003), поскольку это структура, которая связывает качество языка с основой для общего качества модели. В этой структуре используются пять областей для описания качества языка, и предполагается, что они выражают как концептуальную, так и визуальную нотацию языка. Мы не будем подробно объяснять основную структуру качества моделей, а сосредоточимся на областях, используемых для объяснения структуры качества языка.
Соответствие домена
Соответствие участника
Чтобы оценить соответствие участников, мы пытаемся определить, насколько хорошо язык выражает знания, которыми обладают заинтересованные стороны. Это связано с проблемами, поскольку знания заинтересованных сторон субъективны. Знание заинтересованной стороны является как неявным, так и явным. Оба типа знаний носят динамический характер. В этой структуре учитывается только явный тип знаний. Язык должен в значительной степени выражать все явные знания заинтересованных сторон, относящиеся к предметной области.
Соответствие моделиста
В последнем абзаце говорилось, что знания заинтересованных сторон должны быть представлены в хорошей форме. Кроме того, крайне важно, чтобы язык мог выражать все возможные явные знания заинтересованных сторон. Ни одно знание не должно оставаться невыраженным из-за недостатка в языке.
Уместность понятности
Соответствие понятности гарантирует, что социальные субъекты понимают модель из-за последовательного использования языка. Для этого в основу включен набор критериев. Общее значение, которое они выражают, состоит в том, что язык должен быть гибким, легким в организации и легко отличать различные части языка внутри себя, а также от других языков. В дополнение к этому, цель должна быть как можно более простой и чтобы каждый символ в языке имел уникальное представление.
Соответствие инструмента
Организационная целесообразность
Используемый язык соответствует организационному контексту, например, что язык стандартизирован в организации или поддерживается инструментами, которые выбраны в качестве стандартных в организации.