Компонентное  моделирование сложных динамических систем

Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков

Представление сложной системы в виде компонентов и связей между ними - традиционный инженерный подход к проектированию больших систем. Такой подход применялся давно  и привел к созданию различных графических языков компонентного моделирования, таких как язык блок-схем в теории управления, язык электрических и гидравлических цепей, механических систем задолго до появления современных сред компьютерного моделирования. Проектирование новой системы в докомпьютерную эпоху сводилось к  «рисованию» нового устройства на графическом языке в виде структурной схемы и, либо сразу же к созданию реального прототипа, либо к ручному формированию уравнений, соответствующих  схеме, то есть построению математической модели устройства, ее дальнейшему изучению, и уж потом к построению реального прототипа.

Эти языки стали основой графических языков моделирования современных сред моделирования многокомпонентных систем. Использование графических языков упрощает создание модели на языке моделирования. Сейчас в большинстве случаев это объектно-ориентированный язык высокого уровня, позволяющий создавать иерархические многокомпонентные модели с событийно-управляемым поведением и переменной структурой.

Полезность и эффективность объектно-ориентированного подхода при изучении и проектировании многокомпонентных сложных динамических систем уже ни у кого не вызывает сомнения. Язык Unified Modeling Language стал практическим стандартом языков моделирования не только дискретных систем.

Сейчас можно говорить и стандартизации типов компонентов, связей между ними и способов автоматического построения итоговых систем уравнений для многокомпонентных систем различного типа. Это либо компоненты с «входами-выходами», «контактами-потоками», или независимые компоненты-«агенты», обменивающиеся информацией по специальным «каналам» связей.

Все чаще ставится вопрос о создании языков проведения и обработки результатов вычислительного эксперимента.

Таким образом, можно уже говорить о теоретических основах компонентного моделирования, и способах практической реализации общих идей и методов в конкретных средах моделирования.

Авторы надеются, что книга будет полезна как практикам, строящим и использующим компьютерные модели, так и разработчикам, заинтересованным в стандартизации моделирования.

Книга сопровождается практикумом, ориентированным на решение общих задач с помощью различных сред компонентного моделирования.