Методика імітаційного моделювання ІМ

Загальний порядок розробки імітаційних моделей ІМ і здійснення процесу їхнього моделювання полягає в наступному. Спочатку формулюється основний зміст проблеми дослідження мережі й тих завдань, які пов'язані із цим дослідженням. Потім виконується формалізована постановка планованих завдань дослідження. При постановці широко користуються наявними у дослідника й взагалі відомими із практики досліджень необхідними математичними моделями й співвідношеннями. В окремому випадку таких моделей може взагалі не бути, однак це більш характерно для зовсім нових і не досліджених об'єктів, а мережі, очевидно, не можна вважати такими.

Наступним є етап визначення апріорних вихідних даних і їхнє обґрунтування. Вибір логічної й фізичної сутності тих або інших параметрів і змінних і визначення їхніх кількісних значень - це далеко не просте питання, що виникає в процесі моделювання. При великій кількості вихідних даних різко зростає обсяг обчислень, причому модель виходить надлишковою й громіздкою. При недоліку вихідних даних знижується точність, модель стає неадекватною. Тому при виборі вихідних даних необхідно обґрунтувати цінність і значущість кожного з параметрів, що вводять у модель, і кожної зі змінних величин, зазначити з них головні й істотні, додаткові й другорядні. Цей етап можна розглядати як самостійний. У ході його здійснюється варіювання вихідними моделями, параметрами й змінними, робиться оцінка впливу кожного з них на суть моделі й очікувані результати.

Після того, як вихідна модель і обрані параметри випробувані під час варіювання й зроблені висновки про придатність узятої моделі, починають складання машинної програми для імітації на ЕОМ. На даному етапі може знадобитися коректування вихідної моделі, уточнення завдання програмування з метою складання блок-схеми алгоритму імітації написання програми.

У результаті пошуку прийнятного варіанта розроблювачі, щоб зробити модель більше точною і повною, настільки ускладнюють програму, що на її налагодження й прогони на ЕОМ іде значний машинний час, внаслідок чого й весь цикл машинних експериментів з моделлю стає непомірно більшим.

Прикладом, коли доводиться зіштовхуватися з подібною ситуацією, може служити завдання оцінки інформаційних характеристик мережі з комутацією пакетів, нагромадженням і обробленням інформації на вузлах.

Складність виникає не тільки на етапі написання програми, вибору засобів математичного забезпечення для реалізації моделей, але й на найперших етапах складання вихідного формалізованого математичного опису модельованої системи.

Тут у рішенні розглянутої проблеми дуже ефективним може виявитися модульний принцип моделювання ІМ. Подібно тому як в архітектурі самих мереж при аналізі зазначаються основні типові модулі, так і при побудові й дослідженні моделі мережі можна застосовувати й досліджувати моделі окремих модулів. Так, відомі термінальні модулі, комутаційні модулі, хостмодулі й ін.

У результаті такого підходу виявляється доцільним досліджувати характеристики мережних підсистем за допомогою імітаційних програм, складених для окремих модулів. Результати таких досліджень, як правило, подаються у вигляді табличних значень змінних, хоча можливі й інші форми подання, зокрема графіки або аналітичні залежності й співвідношення. Усі вони можуть розглядатися як проміжні математичні моделі.

Різні логічні, алгебраїчні й інші перетворення результатів імітаційного моделювання окремих модулів дозволяють здійснити концептуальні зв'язки у системі більше загального виду й одержати формалізовані моделі для мережі в цілому. Таким чином, весь процес моделювання ІМ у цілому може бути поданий як послідовність фаз або етапів математичного моделювання, що чергується, й машинної імітації.