Микро Сент Шарп
 | Судя по всему, основной автор этой статьи тесно связан с ее предметом. ( июнь 2019 г. ) |
 | |
| Разработчик(и) | Алион Наука и технологии |
|---|---|
| Стабильная версия | 3.8 |
| Написано в | Си Шарп , .NET Framework |
| Операционная система | Microsoft Windows |
| Тип | Дискретное моделирование событий |
| Веб-сайт | микросентсшарп |
Micro Saint Sharp — это универсальный программный инструмент для моделирования дискретных событий и деятельности человека, разработанный Alion Science and Technology. [1] Он разработан с использованием C# и .NET Framework . Micro Saint Sharp позволяет пользователям создавать симуляции дискретных событий в виде визуальных сетей задач с логикой, определенной с использованием языка программирования C# . [2]
Micro Saint Sharp использует сеть задач, ряд функций, которые разлагаются на задачи, для создания стохастических моделей. Micro Saint Sharp используется в здравоохранении, [3] [4] производство, [5] цепочки поставок, [6] реинжиниринг бизнес-процессов, [7] дизайн рабочего места, [8] колл-центры, [9] транспорт, [10] и командование и контроль [11] области. Он также широко использовался для моделирования производительности и рабочей нагрузки человека. [12] [13]
История
[ редактировать ]Micro SAINT начинался как «микро» компьютерная реализация языка SAINT (системный анализ интегрированных сетей задач) в 1980-х годах. [14] SAINT — это язык моделирования дискретных событий на основе FORTRAN, разработанный в 1970-х годах. [15] SAINT развился из 1) анализа задач и 2) моделирования Монте-Карло работы оператора в условиях стрессовой нагрузки, как это представили Сигел и Вольф. [16] Micro SAINT изначально представлял собой приложение DOS, разработанное Micro Analysis and Design, Inc. (MA&D) и впервые выпущенное в 1985 году. С тех пор инструмент претерпел множество изменений и усовершенствований. Интуитивно понятный графический интерфейс пользователя Micro Saint Sharp и блок-схема моделирования делают его инструментом, который может использоваться как универсалами, так и экспертами по моделированию. В 2003 году компания MA&D полностью переработала Micro SAINT, чтобы использовать преимущества языка программирования C# и среды Microsoft .NET. Это позволило ему стать более быстрым и модульным. Инструмент был переименован в Micro Saint Sharp. [17]
Дискретное моделирование событий в Micro Saint Sharp
[ редактировать ]Модели Micro Saint Sharp содержат сеть задач, называемую сетевой диаграммой. Сетевая диаграмма содержит ряд задач, связанных путями, определяющими поток управления. Системные объекты, называемые сущностями, проходят через систему, создавая симуляцию. Micro Saint Sharp также включает в себя более низкоуровневые функции, такие как глобальные переменные и подпрограммы, называемые функциями.
Задачи
[ редактировать ]Узел задачи является основным элементом, определяющим результат моделирования. Узлы задач моделируют поведение системы, позволяя программисту задавать эффекты, длительность и последовательность задач. Эффекты задачи — это определяемые программистом выражения C#, с помощью которых программисты могут манипулировать переменными и структурами данных при вызове задачи. Продолжительность задачи может быть указана программистом как конкретное значение с помощью одного из 31 встроенного распределения вероятностей или выражения C#. Поток управления и последовательность также могут быть указаны программистом.
Сущности
[ редактировать ]Сущности — это динамические объекты, которые поступают в систему и проходят через сеть задач. Сущности переходят от одной задачи к другой в зависимости от логики пути задачи. Когда сущность входит в задачу, срабатывают эффекты задачи. Когда задача завершается, сущность переходит к следующей задаче. Один объект создается по умолчанию в начале моделирования. Дополнительные объекты могут быть созданы в любой точке моделирования на основе логики, заданной программистом. Когда все объекты достигают конечного узла или уничтожаются, симуляция завершается. Сущности можно просматривать по мере их прохождения через систему и формирования очередей.
События
[ редактировать ]События — это события, которые происходят в определенный момент смоделированного времени в Micro Saint Sharp и могут изменить глобальное состояние системы. Это может быть прибытие или уход сущности, завершение задачи или какое-то другое событие. События сохраняются в главном журнале событий (называемом «Очередь событий»), в котором фиксируются все происходящие события и моделируемое время их возникновения. Из-за стохастической природы моделирования дискретных событий событие часто вызывает генерацию случайной величины, чтобы определить, когда в следующий раз произойдет то же самое событие. Таким образом, по мере возникновения событий в моделировании журнал событий изменяется.
Упорядочение потоков
[ редактировать ]После завершения задачи вызывающий объект перемещается на другой узел, который напрямую связан с текущим узлом в сети задач. Узлы могут подключаться к любому количеству других задач, поэтому Micro Saint Sharp предоставляет ряд вариантов последовательности для определения задачи, к которой движется сущность.
- Пути вероятностного типа позволяют программисту указать процентную вероятность перемещения объекта в соседние узлы путем ввода вероятностей или выражений, которые оцениваются для каждого узла.
- Пути тактического типа позволяют программисту использовать предикаты C# для определения последовательности объекта к каждому соседнему узлу. Если более одного выражения имеют значение true, сущность пойдет по первому пути с истинным выражением.
- Пути с несколькими типами ведут себя точно так же, как тактическое упорядочение, но направляют объекты ко всем соседним узлам, где выражение оценивается как истинное.
Переменные и функции
[ редактировать ]Micro Saint Sharp имеет ряд глобальных переменных, используемых системой во время моделирования. Micro Saint Sharp предоставляет общедоступную глобальную переменную Clock, которая отслеживает текущее время моделирования. Micro Saint Sharp также имеет частные переменные. Micro Saint Sharp позволяет разработчику модели создавать собственные глобальные переменные, к которым можно получить доступ и изменить их в любом узле задачи. Переменные могут быть любого типа, встроенного в C#, но программное обеспечение предоставляет список предлагаемых типов переменных, включая примитивные типы данных C# и базовые структуры данных. Micro Saint Sharp также предоставляет программисту возможность создавать глобально доступные подпрограммы, называемые функциями. Функции работают как функции C# и могут задавать параметры , манипулировать данными и возвращать данные.
2D и 3D анимация
[ редактировать ]Micro Saint Sharp имеет три различных визуальных представления модели, доступных пользователям. Первым представлением процесса является блок-схема, или сеть задач. Пользователи могут визуально отслеживать объекты по мере их прохождения через систему и сразу же определять, где возникают узкие места и очереди. Второе доступное визуальное представление — это двухмерная анимация (Animator), которая может показывать движущиеся объекты на планах этажей, картах, фотографиях или других двухмерных изображениях. Animator также предоставляет возможность отображать диаграммы, графики и текст во время выполнения модели на одном экране. Третье визуальное представление, которое можно разработать, — это трехмерная анимация (Animator3D). Это дает реалистичное представление о моделируемом процессе с помощью движущихся изображений. Animator3D включает в себя такие функции, как увеличение/уменьшение масштаба, вращение, панорамирование и сохранение изображений с камеры. Пользователи могут решить, какой уровень детализации они хотят включить. Micro Saint Sharp также позволяет пользователю просматривать отдельные части модели с использованием динамических диаграмм в реальном времени. Более 20 различных диаграмм можно сохранить в виде файлов или распечатать для анализа.
Оптимизация
[ редактировать ]Программное обеспечение OptQuest для оптимизации OptTek включено в золотую версию Micro Saint Sharp. OptQuest с помощью сложной техники оптимизации находит правильную комбинацию переменных, которая дает наилучшие возможные результаты. OptQuest работает с Micro Saint Sharp путем совместного использования переменных. Пользователи могут напрямую выбирать переменные, которые будут влиять на результаты модели Micro Saint Sharp. Сюда входят все аспекты модели оптимизации, включая ограничения, переменные решения и саму задачу оптимизации.
Внешняя коммуникация
[ редактировать ]Micro Saint Sharp предоставляет вашей модели возможность взаимодействовать с файлами, базами данных и веб-сайтами. В настоящее время существует шесть типов протоколов связи, которые используются для настройки протоколов для моделей: (1) ADO.NET , (2) Интерфейс командной строки консоли , (3) Microsoft Excel , (4) Сетевой сокет , (5) Текстовый файл и (6) Всемирная паутина . Протокол ADO.NET подключается к базе данных или любому источнику данных, который поддерживает .NET, через OLE.(связывание и внедрение объектов) или ODBC (открытое подключение к базе данных). Протокол консоли позволяет Micro Saint Sharp взаимодействовать с приложениями командной строки. Протокол Excel подключается к электронной таблице Microsoft Excel® и позволяет разработчику моделей выполнять базовые операции чтения и записи ячеек в книгах. Протокол Socket подключается к адресу в Интернете для связи на низком уровне. Текстовый протокол открывает файл, расположенный на вашем компьютере, для чтения и записи. Веб-протокол считывает данные с URL-адреса.
Инструменты на базе движка Micro Saint Sharp
[ редактировать ]Micro Saint Sharp — инструмент моделирования общего назначения. Однако было разработано несколько специализированных инструментов, использующих Micro Saint Sharp в качестве основного механизма моделирования. Каждый инструмент создавался для определенной цели. В таблице ниже перечислены некоторые из разработанных инструментов на базе Micro Saint Sharp.
| Инструмент | Цель | Спонсор |
|---|---|---|
| IMPRINT (Улучшенный инструмент интеграции исследований производительности) [18] | Прогнозируйте производительность системы в зависимости от численности операторов и специалистов по техническому обслуживанию, персонала и компонентов проектирования человеческого фактора (HFE) на самом раннем этапе процесса приобретения. | Армия США |
| C3TRACE (Методы командного управления и связи для надежной оценки реализации концепции) [19] | Среда моделирования общего назначения C3, которую можно использовать для оценки ряда различных организационных концепций, включая влияние потока информации на эффективность принятия решений. | Армия США |
| IPME (Интегрированная среда моделирования производительности) [20] | Инструмент для прогнозирования деятельности человека в широком диапазоне условий окружающей среды, с особым вниманием к обработке информации, контролю восприятия и разработке задач. | Великобритания и Канада |
| ISMAT (инструмент интегрированного моделирования рабочей силы) [21] | Инструмент для изучения требований к персоналу корабля и навыкам выполнения задач. | ВМС США |
| ECAT (Инструмент анализа инженерного контроля) [22] | Инструмент для выявления дисплеев и задач, которые могут привести к высокой вероятности ошибок из-за человеческого фактора. | ВМС США |
| S-PRINT (Инструмент интеграции исследований космических характеристик) [23] | Инструмент для прогнозирования действий человека в длительных миссиях. | НАСА |
| CSDT (инструмент проектирования экипажа) [24] | Позволяет дизайнерам визуализировать и оптимизировать выбор элементов управления и дисплеев, а также положение этих элементов на рабочей станции. | Армия США |
| AVOSCET (инструмент оценки диапазона управления автономным оператором транспортного средства) | Инструмент для определения наилучшего соотношения операторов и автономных систем. | Армия США |
| MIDA (Советник по проектированию мультимодальных интерфейсов) | Обеспечивает поддержку проектирования мультимодального интерфейса. | Армия США |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Плотт, Бет; Пирсон, Джейк; Шоу, Кристофер (3 декабря 2017 г.). Руководство пользователя Micro Saint Sharp v3_8 . ISBN 978-1387180349 .
- ^ Шунк, Дэниел (10 декабря 2000 г.). «Micro Saint: моделирование с помощью пакета моделирования Micro Saint». Материалы 32-й конференции по зимнему моделированию . Международное общество компьютерного моделирования. стр. 274–279. ISBN 9780780365827 .
- ^ Гунал, М. Эффективность службы здравоохранения, отображенная с помощью инструментов моделирования. Ланкастерский университет. http://www.adeptscience.co.uk/media-room/press_room/health-service-efficiency-mapped-with-simulation-tools.html
- ^ Канагараджа, Ашок Кей; Линдси, Питер; Миллер, Энн; Паркер, Дэвид (2010). «Исследование использования агентного моделирования для улучшения качества здравоохранения». Объединение тем в сложных системах . стр. 471–478. дои : 10.1007/978-3-540-85081-6_58 . ISBN 978-3-540-85080-9 .
- ^ Харшелл Дж. и Даль С., Имитационная модель, разработанная для преобразования производства в схему клеточного производства, Industrial Engineering, 20, 12 (1988) 40-45.
- ^ Дэниел Шунк, Бет Плотт, Использование моделирования для анализа цепочек поставок, Материалы 32-й конференции по зимнему моделированию, 10–13 декабря 2000 г., Орландо, Флорида. https://www.computer.org/csdl/proceedings/wsc/2000/6579/02/65791095.pdf
- ^ Смех, Рон; Плотт, Бет; Скотт-Нэш, Шелли (1998). «Моделирование систем обслуживания». Справочник по моделированию . стр. 629–644. дои : 10.1002/9780470172445.ch18 . ISBN 9780470172445 .
- ^ Хоффман, Марк С.; Крамер, Мартин Л. (октябрь 1981 г.). «Оптимизация конструкции рабочей станции с помощью имитационной модели». Материалы ежегодного собрания Общества человеческого фактора . 25 (1): 374–378. дои : 10.1177/107118138102500199 . S2CID 109166902 .
- ^ Келлер Дж., Плотт Б. Моделирование ресурсов персонала службы поддержки коммутаторов телефонной компании. В материалах зимней конференции по моделированию 1999 г.
- ^ Суини, Кевин Д.; Кэмпбелл, Джеймс Ф.; Суини II, Дональд К. (2014). «Влияние выбора грузоотправителей на перегруженность и производительность транспортной системы: интеграция случайной полезности с моделированием». Транспортный журнал . 53 (2): 143–179. doi : 10.5325/transportationj.53.2.0143 . JSTOR 10.5325/transportationj.53.2.0143 . Проект МУЗА 543112 .
- ^ Плотт, Бет; Войцеховский, Жозефина К.; Килдафф, Патрисия В. (1 августа 1999 г.). «Командование и контроль: моделирование деятельности человека». Шлюз . 10 (1): 10–11. ДТИК ADA385362 .
- ^ Смех, Ромн (1999). «Использование дискретно-событийного моделирования для моделирования деятельности человека в сложных системах». Материалы 31-й конференции по зимнему моделированию – мост в будущее – WSC '99 . Том. 1. С. 815–820. дои : 10.1145/324138.324506 . ISBN 0780357809 . S2CID 18163468 .
- ^ Поп, Влад Л. (21 сентября 2015 г.). Использование сетевого моделирования задач для прогнозирования человеческих ошибок (Диссертация). hdl : 1853/54320 .
- ^ Дрюс, К. (1986) Кто угодно может моделировать! Обсуждение Micro SAINT.
- ^ Зейферт. DJ, Chubb, GP (1978) SAINT: комбинированный язык моделирования для моделирования больших и сложных систем. Технический отчет лаборатории аэрокосмических медицинских исследований. AMRL-TR-78-48.
- ^ Сигел А. и Вольф Дж. (1967) Имитационные модели человека и машины: производительность и психологическое взаимодействие. Нью-Йорк, John Wiley & Sons, Inc.
- ^ Блохл, В., Шунк, Д. (2003) Программное обеспечение для моделирования Micro Saint Sharp. В материалах зимней конференции по моделированию 2003 г.
- ^ Руснок, Кристина Ф; Гейгер, Кристофер Д. (2013). Использование дискретно-событийного моделирования для когнитивного моделирования рабочей нагрузки и оценки системы . Ежегодная конференция ИИЭ. Слушания. Норкросс. стр. 2485–2494. ПроКвест 1471959351 .
- ^ Плотт, Бет; Кесада, Стейси; Килдафф, Патрисия; Свобода, Дженнифер; Аллендер, Лорел (сентябрь 2004 г.). «Использование информационного инструмента принятия решений для оценки эффективности деятельности человека для оценки проблем командования, контроля и связи армии США» . Материалы ежегодного собрания Общества человеческого фактора и эргономики . 48 (20): 2396–2400. дои : 10.1177/154193120404802005 . S2CID 110342823 .
- ^ Дан, Д., Лахери, Р. Интегрированная среда моделирования производительности - моделирование производительности человека и системы. В материалах зимней конференции по моделированию 1997 года. https://www.informs-sim.org/wsc97papers/1141.PDF
- ^ Скофилд, Т., Браун, А. Модель комплектования и автоматизации для анализа и оптимизации военно-морских кораблей. Технический документ Политехнического института Вирджинии и государственного университета. http://www.dept.aoe.vt.edu/~brown/VTShipDesign/ASNEManningPaperRev2.pdf
- ^ Плотт, Б. (2006) Оценка дисплеев управления с помощью инструмента инженерного анализа управления (ECAT). В материалах 5-го международного тематического совещания по контрольно-измерительным приборам атомных станций и технологиям человеко-машинного интерфейса. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:43118843
- ^ Гор, Б. Минимизация человеческого риска: модели деятельности человека в космосе. Человеческий фактор, обитаемость, поведенческое здоровье и элементы производительности. В материалах совещания по прикладному человеческому фактору и эргономике 2016 года.
- ^ Уолтерс. Б., Бзостек Дж., Ли Дж. (2005) Интеграция человеческих качеств и антропометрического моделирования в инструменте проектирования экипажных станций. Журнал транзакций SAE. Том. 114, раздел 7. С. 730-734.