Сравнение качества генерирования случайных чисел в системах имитационного моделирования Opengpss, gpss world и AnyLogic
| Вид материала | Документы |
СодержаниеПроведение вычислительного эксперимента в системах моделирования |
- Тесты псевдослучайных последовательностей, 234.9kb.
- От последовательного моделирования в системе gpss\World к распределённому моделированию, 98.79kb.
- Удк 004. 94 Взаимодействие агентов в распределенной дискретно-событийной системе имитационного, 84.04kb.
- Т. И. Алиев Учебно-исследовательская работа И1 Исследование, 295.14kb.
- Преимущества использования среды моделирования, 41.26kb.
- Использование системы моделирования gpss world для сравнения различных реализаций системы, 21.47kb.
- Удк 004. 94 Особливості переходу від послідовного моделювання у системі gpss\world, 57.15kb.
- Вычисление числа с помощью метода Монте-Карло, 15.1kb.
- Вопросы к экзамену по дисциплине «теория массового обслуживания», 20.42kb.
- Программа дисциплины Имитационное моделирование экономических процессов Семестры, 11.15kb.
Сравнение качества генерирования случайных чисел в системах
имитационного моделирования OpenGPSS, GPSS World и AnyLogic
Диденко Д.Г., старший преподаватель кафедры ММСА, УНК «ИПСА», НТУУ «КПИ»
Введение
Одним из современных методов анализа работы сложных систем является имитационное моделирование. Для проведения повторяемых компьютерных прогонов стохастических моделей используются события, полученные от датчиков псевдослучайных чисел (ДПЧ). Поэтому качество псевдослучайных последовательностей имеет большое значение при получении достоверных результатов. В докладе рассматриваются современные системы имитационного моделирования OpenGPSS (ссылка скрыта) [1], GPSS World [2] и AnyLogic [3], которые работают с дискретными моделями.
Проведение вычислительного эксперимента в системах моделирования
Системы моделирования поддерживают работу с большим количеством вероятностных распределений – от Бернулли до Вейбула: по 29-ть распределений в OpenGPSS и AnyLogic, 24-ре распределения в GPSS World. Причём все виды распределений базируются на равномерном распределении, качество которого и оценивается далее. Для каждой среды моделирования была написана небольшая программа на соответствующем языке, которая позволяет получить большую выборку псевдослучайных чисел с равномерным распределением. Далее, при помощи пакета DIEHARD, бинарные файлы которого взяты с сайта ссылка скрыта, выполнен анализ последовательностей чисел для каждой системы моделирования отдельно. Были полностью использованы все двенадцать тестов из этого пакета. Однако обычного прохождения тестов недостаточно, чтобы принять или отвергнуть гипотезу о случайности потока данных. Тесты DIEHARD формируют на выходе число p-value, которое позволяет судить о равномерности распределения исходных чисел. При проверке статистической значимости по критерию Пирсона (критерий «Хи-квадрат») получены значения про принятие «нулевой» гипотезы о случайности всех наборов чисел.
Выводы
1. Программы OpenGPSS, GPSS World и AnyLogic можно использовать для построения стохастических моделей исследуемых систем.
2. Одним из вариантов улучшения равномерности сгенерированных псевдослучайных чисел является использование ни одного алгоритма получения равномерного распределения, а нескольких, различающихся по соотношению качество/скорость. Перед компьютерным прогоном у экспериментатора есть возможность выбрать режим генерирования равномерного распределения в зависимости от своих нужд и аппаратных возможностей. Но пока такое в рассматриваемых системах не реализовано.
3. Для улучшения поведения стохастических моделей следует использовать несколько ДПЧ. Например, количество ДПЧ в GPSS World – 103, в OpenGPSS - 1038, а в AnyLogic (с учётом пользовательских датчиков) – не ограничено.
Список литературы
1. Дiденко Д.Г. Особливості роботи СМО з абсолютними пріоритетом обслуговування у системі моделювання OpenGPSS. // V науково-практична конференція з міжнародною участю «Математичне та імітаційне моделювання систем. МОДС'2010». - Київ. - 2010. - С.196-197.
2. Бражник А.Н. Имитационное моделирование: возможности GPSS WORLD. - СПб.: Реноме, 2006. - 439 с.
3. Карпов Ю. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 400 с.: ил.