В монографии рассматривается проблема создания многокомпонентных гибридных моделей с использованием связей общего вида. Такие компьютерные модели необходимы, например, для объективной оценки принимаемых решений при объектно-ориентированном анализе сложных технических систем. Рассмотрены существующие подходы к решению этой проблемы и предложен оригинальный подход, основанный на использовании формализма гибридного автомата для численного моделирования. В работе предложено обобщение гибридного автомата, позволяющее построить достаточно мощный визуальный язык объектно-ориентированного моделирования и визуальный язык управления вычислительным экспериментом. Рассмотрены архитектура инструментальных программных средств компьютерного моделирования, поддерживающих эти языки и алгоритмы работы исполняющей системы.
В главе 1 рассматриваются вопросы объектно-ориентированного анализа при разработке сложных технических систем, вводится понятие сложной динамической системы и формулируются требования к инструментальным средствам автоматизации моделирования сложных динамических систем. В главе 2 проводится анализ существующих подходов к моделированию сложных динамических систем и существующих языков объектно-ориентированного моделирования. В главе 3 предлагается математическая модель обобщенного гибридного автомата как базовая для определения компонента модели, а также рассматриваются методы автоматического получения математической модели всей системы в целом. В главе 4 описываются принципы построения объектно-ориентированного языка компонентного моделирования сложных динамических систем на базе математической модели обобщенного гибридного автомата. В главе 5 рассматривается и обосновывается архитектура инструментальных программных средств автоматизации объектно-ориентированного моделирования сложных динамических систем. В приложениях приведен ряд примеров, иллюстрирующих предлагаемый подход.
Основные положения предлагаемого подхода реализованы в конкретном пакете моделирования Model Vision, свободная версия которого 3.2.x доступна для всех желающих. Полностью предлагаемый подход предполагается реализовать в новой версии пакета MVS 4.x.
Предлагаемый вашему вниманию монография обобщает опыт многолетней работы автора. Монография рассчитана на научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, интересующихся проблемами современного компьютерного моделирования.