Выбор системы имитационного моделирования
В настоящее время существует большое количество программ и программных комплексов для имитационного моделирования. Часть из них распространяется платно, часть является Open Source продуктами.
Для выбора системы моделирования необходимо провести их сравнение и определить наиболее подходящую для поставленной задачи. Один из наиболее определяющих параметров - функциональность и возможности. Кроме того, важным является лицензия и стоимость, так как они могут быть неприемлемыми. Для разработчика также необходимо, чтобы разработка модели была для него удобной. Кроме того, важным фактором может стать наличие собственной реализации систем связи LTE, позволяющая пользоваться проверенными модулями и сосредоточиться на решении поставленной задачи.
Таблица 3 - Сравнение систем имитационного моделирования
| Продукт | Лицензия / стоимость | Функциональность | Взаимодействие | Реализация LTE |
| Matlab / Simulink | Проприетарная / от $89 | Математические и инженерные расчеты, ЦОС, проектирование сетей | MATLAB | Присутствует |
| COMNET III | Проприетарная / 34500-39500 | Моделирование сетей ATM, FR, X.25, Ethernet, FDDI | Графический интерфейс | Отсутствует |
| NetMaker XA | Проприетарная / 6995-14995 | Моделирование сетей различных топологий, информация о трафике. | Графический интерфейс / Объектная база данных | Отсутствует |
| OPNET | Проприетарная / 16000-40000 | Моделирование сетей с графической визуализацией, планирование нагрузки | Графический интерфейс | Присутствует |
| ns2 | GNU GPL v2 | Моделирование сетей различных топологий, анализ потерь пакетов, очередей, задержек | OTcl | Присутствует, малофункционален |
| ns3 | GNUGPLv2 | Моделирование сетей и систем различных конфигураций, визуализация | С++ | Присутствует |
В таблице 3 приведена сравнительная характеристика систем моделирования. В качестве системы моделирования была выбрана среда MatLab.
|
|
|
MatLab
MatLab - это высокоуровневый язык и интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации результатов. С помощью MatLab можно анализировать данные, разрабатывать алгоритмы, создавать модели и приложения.
Язык, инструментарий и встроенные математические функции позволяют исследовать различные подходы и получать решение быстрее, чем с использованием электронных таблиц или традиционных языков программирования, таких как C/C++ или Java. MatLab широко используется в таких областях, как:
- обработка сигналов и связь,
- обработка изображений и видео,
- системы управления,
- автоматизация тестирования и измерений,
- финансовый инжиниринг,
- вычислительная биология и т.п.
Более миллиона инженеров и ученых по всем миру используют MatLab в качестве языка технических вычислений. MatLab по сравнению с традиционными языками программирования (C/C++, Java, Pascal, FORTRAN) позволяет на порядок сократить время решения типовых задач и значительно упрощает разработку новых алгоритмов.
|
|
|
MatLab представляет собой основу всего семейства продуктов MathWorks и является главным инструментом для решения широкого спектра научных и прикладных задач, в таких областях как: моделирование объектов и разработка систем управления, проектирование коммуникационных систем, обработка сигналов и изображений, измерение сигналов и тестирование, финансовое моделирование, вычислительная биология и др. Ядро MatLab позволяет максимально просто работать с матрицами реальных, комплексных и аналитических типов данных и со структурами данных и таблицами поиска. MatLab cодержит встроенные функции линейной алгебры (LAPACK, BLAS), быстрого преобразования Фурье (FFTW), функции для работы с полиномами, функции базовой статистики и численного решения дифференциальных уравнений; расширенные математические библиотеки для Intel MKL.
Все встроенные функции ядра MatLab разработаны и оптимизированы специалистами и работают быстрее или так же, как их эквивалент на C/C++ [6].
|
|
|
Численные вычисления
MatLab предоставляет множество методов для анализа данных, разработки алгоритмов и создания моделей. Язык MatLab включает в себя математические функции для инженерных и научных операций. Встроенные математические функции используют процессор-оптимизированные библиотеки, предназначенные для ускорения векторных и матричных вычислений.
Доступны следующие операции:
- Интерполяция и регрессия
- Дифференцирование и интегрирование
- Системы линейных уравнений
- Фурье анализ
- Собственные значения и сингулярные числа матриц
- Обыкновенные дифференциальные уравнения
- Разреженные матрицы
Расширения MatLab предоставляют специализированный функционал в таких областях как статистика, оптимизация, обработка сигналов, машинное обучение.
Анализ и визуализация данных
MatLab предоставляет инструменты для получения, анализа и визуализации данных, позволяющие исследовать проблему быстрее, чем это возможно с помощью электронных таблиц или традиционных языков программирования.
Также можно документировать результаты в виде графиков, отчётов или публикации кода MatLab.
Доступ к данным
MatLab позволяет получать доступ к данным из файлов, других приложений, баз данных, внешних устройств. Вы можете читать данные из файлов таких популярных форматов как Microsoft Excel, текстовых или двоичных файлов, изображений, аудио и видео файлов, научных форматов (netCDF и HDF). Функции ввода-вывода позволяют работать с файлами данных любых форматов.
|
|
|
Используя расширения MatLab можно получать данные с различных устройств, таких как последовательный порт компьютера или звуковая карта, а также потоковые данные в реальном времени с измерительных устройств непосредственно в MatLab для анализа и визуализации.
Анализ данных
MatLab позволяет управлять, фильтровать и осуществлять предварительную обработку данных. Можно исследовать данные для нахождения трендов, проверки гипотез, построения описательных моделей. В MatLab включены функции для фильтрации, сглаживания, свёртки и быстрого преобразования Фурье (FFT). Продукты-расширения включают возможности подбора кривых и поверхностей, многомерной статистики, спектрального анализа, анализа изображений, идентификации систем и другие инструменты анализа.
Визуализация данных
MatLab предоставляет набор встроенных функций построения 2D и 3D графиков, а также функции объёмной визуализации. Вы можете использовать эти функции для визуализации и как средство представления обрабатываемой информации. Графики могут быть созданы как интерактивно, так и программно.
В галерее графиков MatLab есть примеры множества способов представления данных графически. Для каждого примера можно посмотреть и скачать исходный код для использования в приложениях MatLab.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 990; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!