AnyLogic

AnyLogic
FejlesztőThe AnyLogic Company
Legfrissebb stabil kiadás8.2.2
(2017.11.02)
Programozási nyelvJava SE
Operációs rendszermulti-platform
PlatformJava virtuális gép
KategóriaSzimuláció szoftver
Licenczárt
Az AnyLogic weboldala

Az AnyLogic a The AnyLogic Company által kifejlesztett multi-metódusú szimulációs modellező eszköz.

Az AnyLogic története

[szerkesztés]

Az 1990-es évek elején nagy érdeklődést mutattak az egyidejű folyamatok modellezésének és szimulálásának matematikai megközelítése iránt. Ez a megközelítés alkalmazható a párhuzamos és elosztott programok pontossága elemzésére. A szentpétervári Technikai Egyetem Elosztott Számítógépes Hálózat (Distributed Computer Network, DCN) kutatócsoportja kifejlesztett egy ilyen jellegű szoftvert, ami a programok pontosságát elemezi; ez az új eszköz a COVERS (Concurrent Verification and Simulation) nevet kapta. Ez a rendszer engedélyezte a rendszer struktúrájának és viselkedésmódjának grafikai modelljelölését. Ezt az eszközt a Hewlett Packard részére folytatott kutatásokhoz vetették be.

1998-ban e kutatások sikere arra indította a DCN laboratóriumot, hogy alapítson egy vállalatot egy újkorú szimuláció-szoftver kifejlesztésére. Különös súlyt helyeztek az alkalmazott módszerek kifejlesztésére: szimuláció, teljesítményelemzés, szabálytalan rendszerek viselkedése, optimalizálás és vizualizálás. Az új, 2000-ben kiadott szoftver az informatika legújabb előnyeire alapult: objektumorientált megközelítés, alapvető UML elemek, modern Java programozási nyelv, modern GUI stb.

A vállalatszimuláció három megközelítése

Az eszközt AnyLogic-nak nevezték, mivel mindhárom ismert modellezési megközelítés alkalmazását támogatja:

+ e három modell bármely kombinációja egyetlen modellen belül.[2] Az AnyLogic első verziója az AnyLogic 4, mivel a számozás a COVERS 3.0-tól folytatódott.

2003-ban nagy előrelépés történt, az AnyLogic 5 szabadalmaztatására került sor. Fő célja a vállalatszimuláció volt, a következő területeken:

Az AnyLogic 7-es főverziója 2014-ben jelent meg. Az AnyLogic 7 modellfejlesztési környezete az Eclipse platformra alapszik. Az AnyLogic 7 egy többplatformosságú szimuláció szoftver, mivel Windows, Mac OS és Linux-on is működtethető.[16]

AnyLogic és Java

[szerkesztés]

AnyLogic tartalmaz egy grafikai modellezési nyelvet, és lehetőséget kínál a felhasználó számára a szimulációs modellek Java kóddal való kiegészítésére. Az AnyLogic Java tulajdonsága lehetővé teszi a modellek sajátos kiegészítését java kóddal, valamint Java appletek szerkesztését, melyeket bármely szokványos böngészővel meg lehet nyitni. Ezeknek az appleteknek köszönhetően az AnyLogic modellek nagyon könnyen megoszthatók vagy weboldalra helyezhetők. A Java appleteken kívül, a Professional verzió lehetővé teszi a Java runtime alkalmazások alkotását, melyek kioszthatók a felhasználók részére. Ez az egyéni Java alkalmazás alapként szolgálhat a döntéshozatalt támogató eszköz számára.[17]

Többmetódusú szimulációs modellezés

[szerkesztés]
Hogyan felelnek meg a szimulációs megközelítések az elvonatkoztatási szintnek

Az AnyLogic modellek bármely fő szimulációs modellezési mintára alapozhatóak: diszkrét esemény vagy folyamatközpontú (DE), rendszerdinamikai (SD), és ágens-alapú (AB).

A rendszerdinamikai és a diszkrét esemény szimuláció hagyományos megközelítés, a ágens-alapú viszont új. Technikailag, a rendszerdinamikai megközelítés rendszerint folyamatos eljárásokkal foglalkozik, amíg a diszkrét esemény (ami alatt minden GPSS leszármazott, más néven folyamatközpontú szimulációs megközelítés érthető), és az ágens-alapú modellek főleg diszkrét időben működnek, pl. egy eseményről a másikra váltanak.

A rendszerdinamikai és a diszkrét esemény szimulációt történelmileg egyetemeken tanították teljesen eltérő egyetemistacsoportoknak, mégpedig menedzsment és közgazdaság, ipari és operációkutatási mérnököknek. Ebből kifolyólag két különböző szakmai közösség létezik, mely soha sem kommunikál egymással.

Közel a mai napig, az ágens-alapú modellezés majdnem kizárólag egyetemi tantárgynak számított. Viszont, a folyamatosan növekvő igény a vállalatok globális optimalizálására, arra késztette a modellezőket, hogy megfontolják a megközelítésmódok egyesítését, annak érdekében, hogy mélyebb betekintést nyerjenek azokba az összetett interdependens folyamatokba, melyek igen eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek.

Hogyan felelnek meg a szimulációs megközelítések az elvonatkoztatási szintnek? Mivel a rendszerdinamika aggregátumokkal foglalkozik, nyilvánvalóan a legmagasabb elvonatkoztatási szinten van alkalmazva. A diszkrét esemény modellezés alacsony, egész közepes elvonatkoztatással van alkalmazva. Ami az ágens-alapú modellezést illeti, ez a technológia minden elvonatkoztatási szinten alkalmazható, az ágensek igen sokféle természetű és skálájú objektumokat modellezhetnek: „fizikai” szinten az ágensek lehetnek például gyalogosok, gépkocsik vagy robotok, közepes szinten – ügyfelek, legmagasabb szinten – versenyben lévő vállalatok.[18]

Az AnyLogic lehetővé teszi a modellezőnek ezeknek a szimulációs megközelítési módoknak ugyan azon modellen belüli egyesítését. Nincs egy megadott rangsor. Készíthetünk például egy modellt a csomagszállító iparról, ahol a szállítók ágensekként vannak modellezve, melyek függetlenül egymástól cselekednek és reagálnak, amíg a szállítási és infrastruktúra hálózatuk belső működése diszkrét esemény szimuláció által modellezhető. Hasonlóan lehet felhasználókat ágensekként modellezni, melyeknek aggregátum természete egy rendszerdinamikai modellt lát el, olyan folyamatokat összeállítva, mint bevételek vagy kiadások, melyeket nem kell feltétlenül egy egyedülálló tényezőhöz kötni. Ez a vegyes nyelvi megközelítés közvetlenül alkalmazható széles körű összetett modellezési feladatok esetében, melyek bármelyik egyetlen megközelítési módszert alkalmazva modellezhetőek, kompromisszumoktól eltekintve.

Szimulálási nyelv

[szerkesztés]
Az AnyLogic által szolgáltatott szimulálási nyelvszerkezetek

Az AnyLogic szimulálási nyelv a következő elemekből áll:[19]

  • A készlet és áramlás diagramokat rendszerdinamikai modellezéshez alkalmazzák.
  • Az állapotdiagramokat alapvetően ágens-alapú modellezésnél alkalmazzák a tényezők viselkedésének ábrázolása érdekében. Gyakran alkalmazzák diszkrét esemény modellezésnél is, pl. géphiba szimulálásához.
  • Folyamatábrákat az algoritmusok ábrázolásához alkalmazzák. Alkalmazhatóak diszkrét esemény modellezésnél is, pl. hívásirányításhoz, vagy ágens-alapú modellezésnél, mint pl. a tényező döntési logika esetében.
  • A termelési folyamatábrák az alapvető szerkezetek a folyamatok diszkrét esemény modellezéshez. Ha megtekintjük a folyamatábrát, látható miért tekintik a diszkrét esemény modelleket folyamat orientált modelleknek.

Ez a szimulálási környezet szintén tartalmaz: alacsony szintű modellezési szerkezeteket (változókat, egyenleteket, paramétereket, eseményeket), ábrázolási formákat (vonalak, vonalláncok, ellipszisek, stb.) analíziseszközöket (adatállományok, hisztogramok, raszterek és grafikonok), kapcsolati eszközöket, mintaképeket és kísérleti vázakat.

AnyLogic könyvtárak

[szerkesztés]

Az AnyLogic a következő alapkönyvtárakat tartalmazza:[19]

  • Az Process Modeling könyvtár a DE szimuláció termelés, ellátási lánc, logisztika és egészségügy területén való alkalmazásához ajánlott. Az Process Modeling könyvtár objektumait felhasználva, modellezhetőek tényleges rendszerek, entitások értelmében (ügyletek, ügyfelek, gyártmányok, részek, járművek, stb.), folyamatok (művelet sorozatok melyek természetesen sorrendeket, késleltetéseket, készletfelhasználásokat feltételeznek) és készletek. A folyamatok diagramok, folyamatábrák segítségével vannak ábrázolva.
  • A Pedestrian könyvtár ajánlott a járókelő áramlatok „fizikai” környezetben való szimulálásához. Lehetővé teszi a forgalmas épületek (például metró állomások, ellenőrzési pontok, stb.) vagy utcák (számos járókelő) modellezését. A modellek statisztikai információt nyújtanak a járókelők sűrűségéről különböző területeken. Ez biztosítja az elméleti teherrel bíró szolgáltatási pontok elfogadható teljesítményét, felbecsüli az időzéstartamokat bizonyos pontokban, valamint felismeri a lehetséges belső geometriai problémákat – mint a túl sok akadály hatását – és egyéb felhasználást biztosít. A Pedestrian könyvtárral készített modellek folyamatosan haladnak az útvonalukon, reagálva a különböző akadályokra (falak, egyéb területek), valamint a többi járókelőre. A járókelők összetett viselkedéssel rendelkező, kölcsönhatásban lévő ágensekként vannak szimulálva, viszont az AnyLogic Pedestrian könyvtár magas szintű interfészt nyújt a járókelő modellek gyors létrehozásához folyamatábrák segítségével.
  • A Rail Yard könyvtár modellezésben, szimulálásban és bármilyen komplexitású és léptékű vasúti operációk szemléltetésében nyújt segítséget. A rail yard modell kombinálható az diszkrét esemény vagy ágens-alapú modellekkel is, melyek összefüggésben állnak a fel- és lerakodással, az áruellátással, a karbantartással, az üzleti folyamatokkal vagy más szállítási tevékenységgel.

Az alapkönyvtárakon kívül, a felhasználó alkothat és osztályozhat saját könyvtárakat is.

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ Cynthia Nikolai, Gregory Madey. Tools of the Trade: A Survey of Various Agent Based Modeling Platforms, Journal of Artificial Societies and Social Simulation vol. 12, no. 2 2, 31 March 2009
  2. ↑ Andrei Borshchev, Alexei Filippov. From System Dynamics and Discrete Event to Practical Agent Based Modeling: Reasons, Techniques, Tools,The 22nd International Conference of the System Dynamics Society, July 25 - 29, 2004, Oxford, England
  3. ↑ Maxim Garifullin, Andrei Borshchev, Timofei Popkov. "Using AnyLogic and Agent Based Approach to Model Consumer Market", EUROSIM 2007, Szeptember, 2007
  4. ↑ Kirk Solo, Mark Paich A Modern Simulation Approach for Pharmaceutical Portfolio Management Archiválva 2011. július 16-i dátummal a Wayback Machine-ben, SimNexus LLC
  5. ↑ Yuri G. Karpov, Rostislav I. Ivanovski, Nikolai I. Voropai, Dmitri B. Popov. Hierarchical Modeling of Electric Power System Expansion by AnyLogic Simulation Software Archiválva 2012. február 22-i dátummal a Wayback Machine-ben, 2005 IEEE St. Petersburg PowerTech, June 27-30, 2005, St. Petersburg, Russia
  6. ↑ Michael Gyimesi, Johannes Kropf. "C14 Supply Chain Management - AnyLogic 4.0" Archiválva 2011. július 25-i dátummal a Wayback Machine-ben, Simulation News Europe, December, 2002.
  7. ↑ Ivanov D.A., Sokolov B., Kaeschel J. "A multi-structural framework for adaptive supply chain planning and operations control with structure dynamics considerations", European Journal of Operational Research, 2009.
  8. ↑ Ivanov D.A. "Supply chain multi-structural (re)-design.", International Journal of Integrated Supply Management, No. 5(1), 19-37., 2009.
  9. ↑ Ilmarts Dukulis, Gints Birzietis, Daina Kanaska. Optimization models for biofuel logistic system, Engineering for Rural Developments, Jelvaga, 29-30 May 2008
  10. ↑ Peer-Olaf Siebers, Uwe Aickelin, Helen Celia, Chris W. Clegg. "understanding Retail Productivity by Simulating Management Practices" Archiválva 2011. július 18-i dátummal a Wayback Machine-ben, EUROSIM 2007, Szeptember, 2007.
  11. ↑ Peer-Olaf Siebers, Uwe Aickelin, Helen Celia, Chris W. Clegg. "A Multi-Agent Simulation of Retail Management Practices" Archiválva 2009. december 28-i dátummal a Wayback Machine-ben, Proceedings of the Summer Computer Simulation Conference (SCSC 2007), 2007.
  12. ↑ Arnold Greenland, David Connors, John L. Guyton, Erica Layne Morrison, Michael Sebastiani. "IRS post-filing processes simulation modeling: a comparison of DES with econometric microsimulation in tax administration" , Proceedings of the 2007 Winter Simulation Conference, 2007, Washington D.C., USA
  13. ↑ V.L. Makarov, V.A. Zitkov, A.R. Bakhtizin. "An agent-based model of Moskow traffic jams" Archiválva 2011. április 16-i dátummal a Wayback Machine-ben, Agent Based Spatial Simulation Workshop, 24-25 November 2008, Paris, France
  14. ↑ David Buxton, Richard Farr, Bart Maccarthy. "The Aero-engine Value Chain Under Future Business Environments: Using Agent-based Simulation to Understand Dynamic Behaviour", MITIP2006, 11-12 September, Budapest.
  15. ↑ Roland Sturm, Hartmut Gross, Jörg Talaga. Material Flow Simulation of TF Production Lines –Results & Benefits (Example based on CIGS Turnkey), Photon equipment conference, March 2009, Munich.
  16. ↑ The full system requirements list on the official web-site Archiválva 2014. július 1-i dátummal a Wayback Machine-ben.
  17. ↑ Christian Wartha, Momtchil Peev, Andrei Borshchev, Alexei Filippov. Decision Support Tool Supply Chain Archiválva 2006. szeptember 28-i dátummal a Wayback Machine-ben, Proceedings of the 2002 Winter Simulation Conference, 2002
  18. ↑ Yuri G. Karpov. "AnyLogic – a New Generation Professional Simulation Tool", VI International Congress on Mathematical Modeling, September 20-26th, 2004, NizniNovgorog, Russia
  19. ↑ a b AnyLogic on-line help on official vendor web-site

Ajánlott irodalom

[szerkesztés]

További információk

[szerkesztés]