Экология

Экология
Разработчик(и)	УЕЗЖАЙТЕ
Первоначальный выпуск	декабрь 2003 г.
Стабильная версия	Экология 7 / 6 декабря 2019 г.
Написано в	Ява
Операционная система	Windows, MacOSX, Linux и Unix
Тип	Программное обеспечение для моделирования
Лицензия	Собственный
Веб-сайт	www.ecolego.se

Ecolego — это программное обеспечение для моделирования , которое используется для создания динамических моделей и выполнения детерминированного и вероятностного моделирования. Он также используется для проведения оценок рисков сложных динамических систем, развивающихся с течением времени.

Ecolego может применяться в различных областях, но в основном используется для оценки риска в радиоэкологии . ^[1] физика окружающей среды и моделирование ПБПК . ^[2] Для облегчения использования Ecolego в области радиологии были разработаны специализированные базы данных и другие дополнения. Например, все радионуклиды и продукты их распада в программу интегрированы .

История

Ecolego была основана Шведским управлением радиационной безопасности (SSM). ^[3]^[4]^[5], орган Швеции, ответственный за регулирование обращения с радиоактивными отходами и их захоронения, и NRPA ^[6], Норвежское управление радиационной защиты.

Программное обеспечение изначально разрабатывалось как дополнительный пользовательский интерфейс для создания секционных моделей в Simulink . В Simulink были очень мощные и быстрые средства решения обыкновенных дифференциальных уравнений, но не было поддержки для выполнения вероятностного моделирования и обработки значений параметров. Кроме того, Simulink очень детализирован – каждое уравнение моделируется с помощью графических блоков операторов, что делает моделирование трудоемким и подверженным ошибкам. Полагаясь на Simulink для моделирования, все внимание можно уделить разработке расширенного пользовательского интерфейса.

По мере того, как в Ecolego добавлялось все больше и больше функций, росла потребность в интегрированном механизме моделирования. С выпуском Ecolego 4 в 2008 году был включен набор современных решателей, что устранило зависимость от Simulink.

Сегодня SSM использует Ecolego для проверки документов СКБ. ^[7] (Шведская компания по управлению ядерными отходами) подала заявку на получение лицензии на размещение и строительство хранилища для окончательного захоронения отработавшего ядерного топлива в Швеции.

Релизы

Декабрь 2003 г.: выпущена первая версия Ecolego 1.0. В этой ранней версии программное обеспечение зависело от Matlab / Simulink для выполнения моделирования.

Февраль 2006 г.: выпущен Ecolego 2.1. Пользовательский интерфейс Ecolego был полностью переработан, и теперь нем используется тайловый оконный менеджер для повышения прозрачности модели в .

2007: Выпущен Ecolego 3. Ecolego теперь имеет грубый интегрированный вычислительный механизм, снижающий зависимость от Matlab/Simulink. Поддержка вероятностного анализа была значительно улучшена. Добавлена встроенная база данных значений параметров и свойств радионуклидов. Поддержка иерархических контейнеров.

2008: Выпущен Ecolego 4. Ecolego 4 теперь включает в себя самые современные средства решения обыкновенных дифференциальных уравнений, что делает Matlab/Simulink ненужным. Пользовательский интерфейс был улучшен за счет множества новых окон для навигации, создания отчетов и представления результатов моделирования. Добавлена функция копирования/вставки.

Осень 2009 г.: выпущена текущая версия Ecolego — Ecolego 5. В Ecolego 5 добавлено множество функций, таких как проверка модулей, поддержка подверсий и библиотека компонентов модели. Был расширен анализ чувствительности и создан набор инструментов для расширенного анализа чувствительности (см. EIKOS ).

Среда моделирования

Первоначальная идея Ecolego заключалась в том, чтобы облегчить создание больших и сложных моделей и решить сложные численные задачи. Чтобы облегчить обзор сложных моделей со множеством взаимосвязей, модели в Ecolego представлены с помощью матриц взаимодействия вместо традиционных блок-схем. В сочетании с иерархическими контейнерами (подсистемами) матрица взаимодействия значительно облегчает построение и документирование больших и сложных моделей. Объектам можно присваивать комментарии, изображения, единицы измерения и гиперссылки на другие документы или объекты Ecolego. Ecolego также может создавать отчеты, которые содержат все: от матриц взаимодействия до значений параметров, уравнений, цепочек распада, графиков и таблиц. Отчет можно сохранить в различных форматах, включая PDF и HTML.

Чтобы повысить гибкость пользователя, Ecolego не имеет ограничений на порядок создания – например, параметр можно использовать в уравнениях до того, как он будет определен. Механизм проверки в реальном времени сообщает пользователю о проблемах, таких как еще не определенные объекты, объекты, которым не хватает значений или имеющие неверные уравнения.

Гарантия качества

Модули можно создавать путем определения входов и выходов для подсистем. Добавляя модули во интегрированную библиотеку, пользователь может создать палитру проверенных строительных блоков, которые можно комбинировать для формирования новых моделей. Библиотеку можно экспортировать, чтобы пользователи Ecolego Player могли использовать ее для создания моделей без необходимости лицензии Ecolego.Несколько других функций Ecolego способствуют обеспечению качества:

Проверка устройства
Обработка версий моделей посредством Subversion
Базы данных параметров (внутренние или внешние)
Интегрированная база данных свойств радионуклидов

Симуляторы

Типичная модель Ecolego представляет собой разделенную модель , для которой требуется решатель дифференциальных уравнений. Существует широкий выбор численных решателей. Некоторые оптимизированы для жестких и численно сложных моделей, другие — для тривиальных моделей. Благодаря обширному списку функций плотности вероятности , а также выборке по методу Монте-Карло и латинскому гиперкубу , а также настройкам корреляции параметров, Ecolego содержит все необходимые инструменты для выполнения расширенного вероятностного анализа .

Экологический игрок

Экологический игрок ^[8] это бесплатный программный инструмент, который позволяет выполнять расчеты с моделями Ecolego без доступа к Ecolego.

Программное обеспечение имеет ту же функциональность, что и Ecolego, за исключением того, что целостную структуру модели нельзя изменить. Однако с помощью библиотеки модулей, созданной в Ecolego, пользователь может собирать модели, комбинируя компоненты из библиотеки.

Набор инструментов для анализа чувствительности Ecolego (Eikos)

Хотя в Ecolego можно выполнить анализ чувствительности , инструментарий анализа чувствительности ^[9]^[10] — это дополнительный модуль, который предоставляет более широкий набор инструментов для этого подхода.

Набор инструментов Eikos Sensitivity Analysis поддерживает современные методы анализа чувствительности (локальные и глобальные). Анализ чувствительности (SA) используется для оценки влияния параметров модели на прогнозы модели.

Корреляции между параметрами могут быть вызваны ранговой корреляцией (метод Имана и Коновера). Поддерживаемые методы выборки: Монте-Карло, Латинский гиперкуб и квазислучайный LPt.
Включенные методы SA:

Метод скрининга Морриса
Расширенный тест амплитудной чувствительности Фурье (EFAST)
Соболь (первый, индивидуальный и общий заказ)
Случайный дизайн баланса
Местная чувствительность
Метод Гардена

Eikos предоставляет графический интерфейс пользователя (GUI), который позволяет вам:

Задайте неопределенные параметры модели и интересующие результаты модели
Создание и проверка входных образцов
Экспорт входных и выходных образцов, созданных в Eikos
Импортируйте образцы входных и выходных данных, сгенерированные извне, в Eikos.
Симулируйте и проверяйте выходные образцы модели
Выполните анализ чувствительности прогнозов модели.
Графически просмотрите результаты, используя круговые диаграммы, диаграммы рассеяния, графики торнадо и т. д.

См. также

Список программного обеспечения для компьютерного моделирования

Внешние ссылки

Официальная домашняя страница Ecolego: https://www.ecolego.se.

Домашняя страница АФРЮ: https://www.afry.com

Ссылки

^ [1] ECOLEGO - Набор инструментов для оценки радиоэкологического риска, Материалы Международной конференции по защите от воздействия ионизирующего излучения», IAEA-CN-109/80. Стокгольм: Международное агентство по атомной энергии. 229 – 232.
^ [2] Архивировано 28 октября 2013 г. в Wayback Machine. 2-FUN — проект, посвященный подходам полной цепочки и неопределенности для оценки рисков для здоровья в будущих экологических сценариях. Шестая рамочная программа ЕС.
^ [3] Архивировано 5 ноября 2012 г. в Wayback Machine. Шведском управлении радиационной защиты
^ [4] Дальнейшие взаимные сравнения AMBER и Ecolego Отчет SKI 2004:05 Отчет SSI 2004:01
^ [5] , «Взаимные сравнения AMBER и Ecolego с использованием расчетов из отчета SR 97 SKI 2003:28», отчет SSI 2003:11
^ [6] Архивировано 23 февраля 2013 г. в archive.today Норвежским управлением радиационной защиты.
^ [7] Архивировано 12 января 2011 г. в Wayback Machine, Шведская компания по обращению с ядерными отходами.
^ [8] ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} Экологический игрок
^ [9] Набор инструментов для анализа чувствительности Ecolego (EIKOS)
^ Экстрем П.А., Броед Р. (2006), [10] , Методы анализа чувствительности и тестовый пример биосферы, реализованный в Eikos , Рабочий отчет Posiva 2006-31, 84 стр.

[IAEA-1] [1] ECOLEGO - Набор инструментов для оценки радиоэкологического риска, Материалы Международной конференции по защите от воздействия ионизирующего излучения», IAEA-CN-109/80. Стокгольм: Международное агентство по атомной энергии. 229 – 232.

[2-FUN_Project-2] [2] Архивировано 28 октября 2013 г. в Wayback Machine. 2-FUN — проект, посвященный подходам полной цепочки и неопределенности для оценки рисков для здоровья в будущих экологических сценариях. Шестая рамочная программа ЕС.

[SSM-3] [3] Архивировано 5 ноября 2012 г. в Wayback Machine. Шведском управлении радиационной защиты

[SSM1-4] [4] Дальнейшие взаимные сравнения AMBER и Ecolego Отчет SKI 2004:05 Отчет SSI 2004:01

[SSM2-5] [5] , «Взаимные сравнения AMBER и Ecolego с использованием расчетов из отчета SR 97 SKI 2003:28», отчет SSI 2003:11

[NRPA-6] [6] Архивировано 23 февраля 2013 г. в archive.today Норвежским управлением радиационной защиты.

[SKB-7] [7] Архивировано 12 января 2011 г. в Wayback Machine, Шведская компания по обращению с ядерными отходами.

[8] [8] ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} Экологический игрок

[(EIKOS)-9] [9] Набор инструментов для анализа чувствительности Ecolego (EIKOS)

[Posiva-10] Экстрем П.А., Броед Р. (2006), [10] , Методы анализа чувствительности и тестовый пример биосферы, реализованный в Eikos , Рабочий отчет Posiva 2006-31, 84 стр.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]