GPSS в России

Пальма первенства в освоении языка GPSS принадлежит сотруднику МИЭТ (г. Москва) А.Ф. Дедкову, по крайней мере, это была первая работа, получившая такой резонанс и вызвавшая практический интерес. Под руководством Дедкова в 1975 году была освоена система GPSS/360 на ЕС ЭВМ. Им был осуществлен перевод документации, объемом примерно в 300 страниц. В связи с тем, что серьезного распространения системы усилиями учебного вуза не получилось, материалы для развития работ были переданы на Казанский завод ЭВМ. Дедков продолжал активно проводить исследования и разработки в данной области. В частности он разработал очень интересную по своим идеям систему ПЛИС на языке PL/I.

В 1976 году впервые в СССР коллектив под руководством И.М. Якимова и В.В. Девяткова завершил работы по освоению и промышленному выпуску пакета прикладных программ моделирования дискретных систем ПМДС. В основе этого пакета был язык GPSS/360. Отличительной особенностью работ проведенных в СКБ Казанского завода ЭВМ является то, что это был серийно разработанный пакет программ. Он прошел все виды испытаний, имел полновесный комплект документации, удовлетворял требованиям ГОСТ ЕСПД (около тысячи страниц), были подготовлены для серийного тиража копии и дубликаты программ, кальки документации, методика контроля и приемки, сдан в государственный фонд алгоритмов и программ. Он распространялся как отдельно, так и в составе ЭВМ выпускаемых заводом.

Следующим шагом в работах СКБ Казанского завода ЭВМ был выпуск в 1978 году второй версии пакета – ПМДС 2.0. В основе данного пакета лежал язык GPSS V. Дополнительно к стандартной документации, выпускаемой с пакетом, В.В. Девятковым, был разработан дополнительно оригинальный документ – справочник по GPSS, содержащий систематизированный подбор справочных материалов и практических примеров моделей. Как показала практика, подобный подход был абсолютно оправдан. Это подтверждает и факт появления впоследствии подобных документов в более поздних системах, например, в GPSS/PC. [11]

В общей сложности за период с 1976 по 1985 годы было поставлено пользователям более 1000 копий пакетов. Такого тиража не получил ни один другой пакет имитационного моделирования дискретных систем. Это предопределило доминирующую роль языка GPSS в стране, особенно в учебных заведениях.

Вузы, которые ранее ориентировались на собственные и иногда неплохие разработки, начинают переводить обучение моделированию на язык GPSS. Среди известных вузов страны первыми внедрили GPSS в учебный процесс МВТУ им. Баумана, МИСИС, МФТИ, ЛИТМО, КАИ, КГУ, РПИ и т.д.

Безусловно, было разработано большое количество моделей имеющих огромную практическую значимость. Полной информации по стране нет, но даже часть известных применений показывает, как много было сделано в этом направлении.

Существенную роль в дальнейшем понимании и практическом применении методов имитации сыграли изданные в переводе на русский язык книги Т. Нейлора (1974) и Шеннона (1978). Но особенный вклад внесла книга Томаса Дж. Шрайбера "Моделирование с использованием GPSS", перевод которой вышел в издательстве Машиностроение в 1980 году десятитысячным тиражом. Это наиболее известная и популярная книга среди всех книг по GPSS. Она даже получила свое название "Красная книга". Следует также отметить книгу Голованова, Дуванова и Смирнова².

В 1985 году была завершена разработка системы имитационного моделирования ДИСМА. Автором и руководителем работ был В.В. Девятков, основные работы по программированию были осуществлены С.Г. Гиматдиновой, М.А. Чернышевой, И.А. Шубиной и Д.Г. Хайруллиной. ДИСМА – это диалоговое расширение ПМДС 2.0 для графических станций ЕС ЭВМ - ЕС 7605. В состав системы входил редактор текстов, была возможность прерывания и повторного запуска моделирования, предоставлялись средства графической интерпретации входных и выходных статистических данных, был удобный и наглядный интерфейс при анализе выходных результатов моделирования.

В СССР, кроме ЕС ЭВМ (IBM) активно развивалась линия СМ ЭВМ (PDP), которая к началу 80-х годов достигла такого уровня развития, что стало возможным проводить на ней имитационное моделирование. Кроме системы GPSS V, разработанной IBM, в мире появилось много разнообразных систем относящихся к семейству GPSS. Одной из них была система GPSS-FORTRAN, разработанная Шмидтом из Германии и позволяющая при моделировании использовать мощные вычислительные и графические средства языка Фортран. Она как раз имела версию, работающую на платформе PDP. Первая работа по использованию системы GPSS-FORTRAN на СМ ЭВМ принадлежит сотруднику Московского ИНЭУМа, который впоследствии передал все свои наработки в СКБ Казанского завода ЭВМ. В середине 80-х годов в СКБ В.М. Трегубовым и Г.М. Пьяновым под руководством И.М. Якимова была завершена разработка нового программного продукта на базе GPSS-FORTRAN. Он был назван - ПМДС-Фортран. ПМДС-Фортран был внедрен в АСУ ТП цеха печатных плат завода ЭВМ и в ряде других организаций. Он не имел такого как ПМДС тиража, но успешно использовался в течение ряда лет.

В 1988 году в СССР стала доступна документация и программные модули системы GPSS/PC, разработанной компанией Minuteman Software. Это была адаптация данной системы, проведенная в Болгарии.

Функциональные возможности системы GPSS/PC, прежде всего интерактивность, существенно превосходили ПМДС-Фортран. Поэтому был осуществлен перевод её обучения в вузах. Под редакцией И.М. Якимова был осуществлен перевод фирменной документации по GPSS/PC: руководства и наставления. Данный перевод в электронном виде стал распространяться в стране.

К сожалению, перестройка и последующие за ней политические и экономические катаклизмы существенно затормозили развитие и применение GPSS в России. Отразилось это и на казанской школе – не стало завода ЭВМ, часть специалистов начали заниматься другими проблемами, не было интереса со стороны пользователей и, следовательно, не было финансирования. [11]

Но, тем не менее, GPSS в России выжил, прежде всего, в вузах. И это вселяет оптимизм, так как постоянно готовится большая армия специалистов, изучивших язык и готовых применить его на практике.

Начала вставать на ноги экономика, появилась заинтересованность в новых исследованиях и разработках. Но, прежде всего, необходимо досконально изучить и применить передовой зарубежный опыт. В связи с открытием границ и появлением Интернета возможности поиска и контактов стали поистине безграничны.

1.3. Применение имитационного моделирования в России и странах СНГ

В СССР имитационное моделирование было одним из наиболее развитых направлений в информатике. В 60–80 годы был создан ряд научных школ по ИМ в Москве, Киеве, Санкт-Петербурге, Новосибирске и других городах.

В результате, наряду с глубокими научными исследованиями, был получен и ряд серьезных практических результатов. Например, разработаны такие системы имитационного моделирования, как СЛЭНГ, НЕДИС, СТАМ и т. д. Особо следует отметить широкое применение имитационного моделирования при анализе сложных систем в реальном секторе экономики.

Кроме собственных разработок проводилось активное изучение и использование на практике передовых зарубежных технологий и систем. Например, была проведена адаптация и внедрение семейства языков GPSS. В конце 70-х, начале 80-х годов более тысячи пользователей в СССР освоили методы ИМ, используя пакеты прикладных программ ПМДС (GPSS/360) и ПМДС 2.0 (GPSS V). Число сторонников GPSS в нашей стране многократно увеличилось после публикации на русском языке «Красной книги» Томаса Шрайбера.

Таким образом, синтез собственных научных идей и оригинальных разработок с лучшими зарубежными технологиями позволил советской школе ИМ получить мировое признание.

К сожалению, все это в прошлом. Глобальные политические и экономические изменения, которые произошли в СССР, привели к потере этих позиций. За эти годы были утрачены связи, нарушена преемственность поколений, приостановлены или вообще прекращены многие перспективные разработки и т. д. В результате был также утрачен практический интерес к имитационным исследованиям.

Но постепенно, с улучшением экономической ситуации в России и странах СНГ интерес к имитационному моделированию в последние два – три года стал пробуждаться.

Имитационное моделирование применяется в самых разных областях, например: Бизнес-процессы, боевые действия, динамика населения, дорожное движение, ИТ-инфраструктура, математическое моделирование исторических процессов, логистика, пешеходная динамика, производство, рынок и конкуренция, сервисные центры, цепочки поставок, уличное движение, управление проектами, экономика здравоохранения, экосистема, информационная безопасность.[3]

Глава 2. Понятие имитационного моделирования. Метод Монте-Карло