AnyLogic

AnyLogic-это мультиметодический инструмент имитационного моделирования, разработанный компанией AnyLogic (бывшие технологии XJ). Он поддерживает основанные на агенте, дискретные события и методологии моделирования системной динамики. AnyLogic-это кроссплатформенное программное обеспечение для моделирования , поскольку оно работает на Windows, macOS и Linux .

Наша компания используется для моделирования: рынки и конкуренция , здравоохранение , производство , цепочки поставок и логистики , в розницу , бизнес-процессов , социальных и динамики экосистем , обороны , проект и управление активами ], пешеходная динамика дорожного движения ], он ], космические

История компании AnyLogic

В начале 1990-х годов возник большой интерес к математическому подходу к моделированию и моделированию параллельных процессов. Данный подход может быть применен для анализа корректности параллельных и распределенных программ. Исследовательская группа распределенных компьютерных сетей (DCN) Санкт-Петербургского политехнического университета разработана такая программная система для анализа корректности программ; новый инструмент получил название COVERS (одновременная верификация и моделирование). Эта система позволяла графическое моделирование нотации для структуры и поведения системы. Инструмент был применен для исследования, предоставленного компанией Hewlett-Packard .

Три подхода к бизнес-моделированию

В 1998 году успех этого исследования вдохновил лабораторию DCN на организацию компании с миссией разработки программного обеспечения для моделирования нового века. Акцент в разработке был сделан на прикладные методы: моделирование, анализ производительности, поведение стохастических систем, оптимизация и визуализация. Новое программное обеспечение, выпущенное в 2000 году, было основано на новейших преимуществах информационных технологий: объектно-ориентированный подход, элементы стандарта UML , использование Java , современный графический интерфейс пользователя и др.

Инструмент был назван AnyLogic, поскольку он поддерживает все три известных подхода к моделированию: системная динамика , дискретное моделирование событий , агентное моделирование . и любая комбинация этих подходов в рамках одной модели. первая версия AnyLogic была AnyLogic 4 , потому что нумерация продолжает нумерацию обложек 3.0.

Большой шаг был сделан в 2003 году, когда был выпущен AnyLogic 5. Новая версия была ориентирована на бизнес-моделирование в различных отраслях промышленности.

AnyLogic 7, был выпущен в 2014 году. будучи самым большим релизом за последние 7 лет, он включал в себя множество значительных обновлений, направленных на упрощение построения моделей, в том числе расширенную поддержку мультиметодного моделирования, снижение потребности в кодировании, обновление библиотек и другие улучшения удобства использования. AnyLogic 7.1, также выпущенный в 2014 году, включил новую реализацию ГИС в программное обеспечение: в дополнение к картам на основе шейп-файлов, AnyLogic начал поддерживать карты листов от бесплатных онлайн-провайдеров, включая OpenStreetMap.

2015 год ознаменовался выпуском AnyLogic 7.2 со встроенной базой данных и библиотекой Fluid. С 2015 года AnyLogic Personal Learning Edition (PLE) доступен бесплатно для целей образования и самообразования. Лицензия PLE бессрочна, но созданные модели ограничены в размере.

Новая библиотека дорожного движения была введена в 2016 году с AnyLogic 7.3.

AnyLogic 8 был выпущен в 2017 году. Начиная с версии 8.0, среда разработки моделей AnyLogic была интегрирована с AnyLogic Cloud , веб-сервисом для simulation analytics.]

Платформой для среды разработки моделей AnyLogic 8 является Eclipse .

AnyLogic и Java

Как имитационные подходы соответствуют уровню абстракции

AnyLogic включает в себя графический язык моделирования, а также позволяет пользователю расширять имитационные модели с помощью кода Java. [33] Java-природа AnyLogic поддается расширению пользовательских моделей с помощью кодирования Java профессиональная версия позволяет создавать приложения Java runtime, которые могут быть распределены среди пользователей.

Многометодное имитационное моделирование

Любые логические модели могут быть основаны на любой из основных парадигм имитационного моделирования: дискретной событийной или процессно-ориентированной (DE) , системной динамике (SD) ] и агентной (AB) .

Динамика системы и дискретное событие являются традиционными подходами моделирования, агент на основе является более новым. Технически, подход системной динамики имеет дело в основном с непрерывными процессами, тогда как дискретные событийные и агентные модели работают в основном в дискретном времени, т. е. переходят от одного события к другому.

Системная динамика, имеющая дело с агрегатами, очевидно, используется на самом высоком уровне абстракции. Дискретное моделирование событий используется при низкой и средней абстракции. Что касается агентного моделирования, то эта технология используется на всех уровнях абстракции, и агент может моделировать объекты очень разнообразной природы и масштаба: на "физическом" уровне агентами могут быть, например, пешеходы или автомобили или роботы, на среднем уровне – клиенты, на высшем уровне – конкурирующие компании.

AnyLogic позволяет разработчику моделей комбинировать эти подходы моделирования в рамках одной и той же модели. в качестве примера можно было бы создать модель индустрии пакетного судоходства, в которой перевозчики моделируются как агенты, действующие/реагирующие независимо, в то время как внутренняя работа их транспортных и инфраструктурных сетей может быть смоделирована с помощью дискретного моделирования событий. Аналогично, можно моделировать потребителей как агентов, совокупное поведение которых питает модель динамики системы, захватывая такие потоки, как доходы или расходы, которые не должны быть привязаны к отдельным агентам. Этот смешанный языковой подход непосредственно применим к широкому спектру сложных задач моделирования, которые могут быть смоделированы с помощью любого одного подхода, хотя и с компромиссами.

Особенности игрушки

Язык моделирования

Конструкции языка моделирования, предоставляемые AnyLogic

Язык моделирования AnyLogic состоит из следующих элементов:

• Фондовые и технологические схемы используются для моделирования динамики системы.
• Диаграммы состояния используются главным образом в Агентном моделировании для определения поведения агента. Они также часто используются в дискретном событийном моделировании, например, для моделирования отказа машины.
• Диаграммы действий используются для определения алгоритмов. Они могут использоваться в дискретном событийном моделировании, например, для маршрутизации вызовов, или в Агентном моделировании, например, для логики принятия решений агентом.
• Блок-схемы процессов-это базовая конструкция, используемая для определения процесса в дискретном событийном моделировании. Глядя на эту блок-схему, вы можете увидеть, почему дискретный стиль событий часто называют Process Centric.

Язык также включает в себя: низкоуровневые конструкции моделирования (переменные, уравнения, параметры, события и т.д.), формы представления (линии, полилинии, овалы etc.), средства анализа (наборы данных, гистограммы, графики), инструменты связности, стандартные изображения и рамки экспериментов.

Библиотеки AnyLogic

AnyLogic включает следующие стандартные библиотеки:

• Библиотека моделирования процессов предназначена для поддержки моделирования DE в области производства, цепочки поставок, логистики и здравоохранения. С помощью объектов библиотеки моделирования процессов можно моделировать реальные системы в терминах сущностей (транзакции, клиенты, продукты, детали, транспортные средства и т. д.).), процессы (последовательности операций, обычно включающие очереди, задержки, использование ресурсов) и ресурсы. Процессы задаются в виде блок-схем. Библиотека моделирования процессов является преемником корпоративной библиотеки из AnyLogic 6, которая также доступна в AnyLogic 7. [43]
• Пешеходная библиотека предназначена для моделирования пешеходных потоков в физической среде. Это позволяет создавать модели пешеходно-интенсивных зданий (например, станции метро, проверки безопасности и т. д.) или улицы (большое количество пешеходов). Модели поддерживают сбор статистических данных о плотности пешеходов в различных районах. Это обеспечивает приемлемую производительность пунктов обслуживания с гипотетической нагрузкой, оценивает продолжительность пребывания в определенных областях, а также обнаруживает потенциальные проблемы с внутренней геометрией – такие как эффект добавления слишком большого количества препятствий – и другие приложения. В моделях, созданных с помощью пешеходной библиотеки, пешеходы перемещаются в непрерывном пространстве, реагируя на различные виды препятствий (стены, различные виды зон), а также на других пешеходов. Пешеходы моделируются как взаимодействующие агенты со сложным поведением, но библиотека AnyLogic Pedestrian Library предоставляет интерфейс более высокого уровня для более быстрого создания моделей пешеходов в стиле блок-схем.
• Библиотека Rail Library поддерживает моделирование, моделирование и визуализацию операций железнодорожной станции любой сложности и масштаба. Модели железнодорожной станции могут быть объединены с дискретными событийными или агентными моделями, связанными с погрузкой и разгрузкой, распределением ресурсов, обслуживанием, бизнес-процессами и другими видами транспортной деятельности.
• Библиотека Fluid позволяет пользователю моделировать хранение и передачу жидкостей, сыпучих грузов или больших количеств дискретных элементов, которые не желательно моделировать как отдельные объекты. Библиотека включает такие блоки, как резервуар, трубопровод, клапан и объекты для маршрутизации, слияния и расходления потока. Для повышения скорости выполнения модели библиотека Fluid использует решатель линейного программирования. Библиотека предназначена для улучшения использования AnyLogic в обрабатывающей, нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности. Потребитель может сымитировать трубы и баки масла, штуф, транспортеры угля, и производственные процессы где жидкости или кусковые материалы включаются, например, в конкретное изготавливание.
• Библиотека Дорожного Движения позволяет пользователям имитировать движение транспортных средств на дорогах. Библиотека поддерживает детальное, физическое моделирование уровня движения транспортного средства. Каждое транспортное средство представляет собой агента, который может иметь свои собственные поведенческие паттерны внутри. Библиотека позволяет пользователям моделировать движение транспортных средств по дорогам с учетом правил дорожного движения, светофоров, пешеходных переходов, приоритетов на перекрестках, парковочных мест и движения общественного транспорта. Библиотека подходит для моделирования дорожного движения, уличного движения, транспортировки на месте производства или любых других систем с транспортными средствами, дорогами и полосами движения. Специальный инструмент плотности движения включен, чтобы помочь проанализировать нагрузку на дорожную сеть.
• Библиотека обработки материалов помогает в процессе моделирования на заводах и складах. Библиотека содержит конвейеры, транспортеры и другие элементы, упрощающие создание детализированных производственных моделей.

Помимо этих стандартных библиотек пользователи могут создавать свои собственные и распространять их.

Анимация модели

AnyLogic поддерживает интерактивную 2D и 3D анимацию. AnyLogic позволяет пользователям импортировать чертежи САПР в виде файлов DXF, а затем визуализировать модели поверх них. Эта функция может быть использована для анимации процессов внутри объектов, таких как заводы, склады, больницы и т.д. Эта функциональность главным образом использована в дискретных моделях случая (процесс-основанных) в изготавливании, медицинском соревновании, гражданском строительстве, и конструкции. Программное обеспечение AnyLogic также поддерживает 3D-анимацию и включает в себя коллекцию готовых к использованию 3D-объектов для анимации, связанных с различными отраслями промышленности, в том числе зданий, автомобильных, железнодорожных, морских, транспортных, энергетических, складских, больничных, оборудования, предметов, связанных с аэропортом, предметов, связанных с супермаркетом, кранов и других объектов.

Модели могут включать пользовательский интерфейс, позволяющий пользователям настраивать эксперименты и изменять входные данные.

Геопространственные модели, интеграция ГИС

Модели AnyLogic могут использовать карты в качестве макета, что часто требуется для цепочек поставок, логистики и транспортных отраслей. Программное обеспечение AnyLogic поддерживает традиционный стандарт карт на основе шейп-файлов, SHP от Esri . Кроме того, AnyLogic поддерживает плиточные карты от бесплатных онлайн-провайдеров, включая OpenStreetMap . Карты листов позволяют разработчику моделей использовать картографические данные в моделях и автоматически создавать геопространственные маршруты для агентов. Основные объекты плиточной карты в AnyLogic включают:

• Модель может получить доступ ко всем данным, хранящимся вместе с онлайн-картами: города, регионы, дорожные сети и объекты (больницы, школы, автобусные остановки и т. д.).
• Агенты могут быть размещены в определенных точках на карте и перемещены по существующим дорогам или маршрутам.
• Пользователи могут создавать необходимые элементы внутри модели с помощью встроенного поиска.

Интеграция модели с другими ИТ-инфраструктурой

Модель AnyLogic можно экспортировать как приложение Java, которое можно запускать отдельно или интегрировать с другим программным обеспечением. Как вариант, экспортированная AnyLogic модель может быть встроена в другие части программного обеспечения и работать в качестве дополнительного модуля для ERP [52] , MRP и TMS систем. Другое типичное использование-интеграция AnyLogic-модели с txt , MS Excel [53] или файлами и базами данных MS Access (MS SQL, MySQL , Oracle и др.).). Кроме того, модели Anylogic включают свои собственные базы данных, основанные на HSQLDB.

AnyLogic Cloud

AnyLogic Cloud-это веб-сервис для моделирования аналитики. Он позволяет пользователям хранить, получать доступ, запускать и обмениваться моделями моделирования в интернете, а также анализировать результаты экспериментов.

Используя среду разработки моделей AnyLogic, разработчики могут загружать свои модели в AnyLogic Cloud и настраивать совместно используемые веб-панели мониторинга для работы с моделями в интернете. Эти панели мониторинга могут содержать настраиваемые входные параметры и выходные данные в виде диаграмм и графиков. Пользователи модели могут устанавливать входные данные на экране панели мониторинга, запускать модель и анализировать выходные данные.

AnyLogic Cloud позволяет пользователям запускать модели с помощью веб-браузеров, на настольных компьютерах и мобильных устройствах, при этом модель выполняется на стороне сервера . Многократно выполняемые эксперименты выполняются с использованием нескольких узлов. Результаты всех выполненных экспериментов хранятся в базе данных и могут быть немедленно доступны. Модели можно запускать как с интерактивной анимацией на основе HTML5, так и без нее.

Разработчики могут выбрать, хотят ли они, чтобы их модели были частными или общедоступными в библиотеке моделей, которая включает модели от других пользователей AnyLogic.

программное обеспечение для оптимизации цепочки поставок

AnyLogic не включает конкретную библиотеку для моделирования цепочек поставок, так как компания AnyLogic преобразовала свои усилия по разработке для этой области в отдельный программный инструмент – anyLogistix. Этот спин-офф продукт был представлен в 2014 году как AnyLogic Logistics Network Manager и был переименован в anyLogistix в 2015 году.

anyLogistix основан на движке AnyLogic, ГИС и новом промышленно-ориентированном графическом интерфейсе. Он также включает алгоритмы и методы, специфичные для проектирования и оптимизации цепочек поставок. anyLogistix полностью интегрирован с AnyLogic, например, AnyLogic можно использовать для настройки объектов внутри anyLogistix, в том числе складов, производственных площадок, поставщиков, запасов, источников и транспортных политик.

Смотрите также

• Сравнение программного обеспечения для моделирования на основе агентов
• Список программного обеспечения для компьютерного моделирования
• Список программного обеспечения для моделирования дискретных событий
• Компьютерное моделирование

Дальнейшее чтение

• Law, Averill M. (2006). Имитационное моделирование и анализ с помощью программного обеспечения Expertfit . Наука Макгроу-Хилл.
• Banks, Jerry; John Carson; Barry Nelson; David Nicol (2004). Моделирование дискретно-событийных систем - 4-е издание . Прентис Холл.
• Sterman, John D. (2000). Динамика бизнеса: системное мышление и моделирование для сложного мира . Макгроу-Хилл.

Пруф

.anylogic.com/