Simulink による離散イベント シミュレーション

複雑なプロセスやメッセージベースのコミュニケーションのシミュレーション、テスト、最適化

Simulink® による離散イベント シミュレーションでは、ハイブリッド システム モデル、エージェントベース モデル、ステートチャートを使用して、イベント駆動型通信およびオペレーションの解析および最適化を行うことができます。

このモデル化およびデータ解析の統合環境では、以下を行うことができます。

  • 製造およびオペレーションのためのプロセスフローのモデル化、キャパシティ プランニングの実行、サプライチェーンの最適化
  • イベント駆動型プロセス (自律エージェントを使用したミッションプランや製造プロセスの段階など) のシミュレーション
  • 待ち行列、ルーティング アルゴリズム、処理遅延、優先順位付けスキームのカスタマイズ
  • 通信ネットワークのエンドツーエンドのレイテンシ、スループット、パケット損失、およびその他の性能特性の解析および最適化
  • 航空宇宙、自動車、エレクトロニクス分野向けの分散制御システム、ハードウェア アーキテクチャ、センサー、通信ネットワークの設計
  • 時間ベース、イベントベース、およびエージェントベースのコンポーネントを含むハイブリッドシステムのシミュレーション

「SimEvents でのイベントベースのシミュレーションを使用したラピッド プロトタイピングのメリットを確信し、次世代の地球観測衛星での新しい運用概念の検証にこの手法を採用することを決定しました。」

Alexandre Cortier, Airbus Defence and Space

離散イベント シミュレーション向けのSimulink の使用

プロセスフローおよびロジスティクスの最適化

プロセスフローのモデル化、シミュレーション、解析を行い、オペレーションやミッションプランの改善方法について説明します。

分散システムの設計

システム アーキテクチャのシステム シミュレーションおよびトランザクション レベルのモデルの構築、解析、可視化を行います。

プロセスフローおよびロジスティクスの最適化

Simulink と SimEvents を使用することで、複雑な大規模オペレーションやミッションのリソース要件やタイムラインのほか、計画に対する任意のイベントの影響を理解するのに役立ちます。

オペレーションやロジスティクスのためのモデリング言語

エンティティやメッセージを作成してプロセスをモデル化し、誘導路上の飛行機など関心のある項目を作成できます。次に、このような項目をルーティング、遅延、複製、および検索するためにブロックを使用します。モデル全体でエンティティやメッセージを移動すると、イベントがトリガーされ、実行される関数を呼び出すことができるようになります。これらのブロックを使用することで、採掘作業から高速道路の交通量まで、あらゆるものをモデル化できます。


実際のデータを使用したイベントのレートおよびフローのモデル化

実際のデータをインポートして、プロセス シミュレーションの入力としてタスクや生産オーダーを生成できます。わずか数行の MATLAB コードによって、XML ファイルやスプレッドシート、データベースといった、ほぼすべての形式のデータをインポートできます。


主な操作のためのアルゴリズムを使用したプロセス シミュレーション モデルのカスタマイズ

ブロックを使用して操作をモデル化することにより、低水準のプログラミングを行うことなく、プロセス シミュレーションのコンポーネントをカスタマイズできます。また、MATLAB 関数を記述するか、Stateflow チャートを使用して、タスク スケジューリング シーケンスや部分ルーティング、製造のレシピをプロセス シミュレーション モデルで表現したり、モデルに追加するカスタムブロックを作成したりすることもできます。モデルは、これらのカスタムブロックの結果を使用して、処理遅延、優先度、その他プロセスの重要な要素を動的に変更します。


プロセス シミュレーション内のリソース使用量とレイテンシの解析および可視化

SimEvents では、シミュレーションとデータ解析を単一の環境で行うことができます。プロセスフローをシミュレーションして、組み込みの可視化機能を使用することで、リソース要件、ボトルネック、およびレイテンシを解析します。モデル内アニメーションでは、シミュレーション中のモデルの実行動作を調査できます。その後、MATLAB でシミュレーション データの解析と可視化をカスタマイズできます。


オペレーションの最適化

シミュレーションと最適化を組み合わせて、不要なリソース割り当ての削減や、生産スケジュールの作成などを行い、プロセスの効率や効果を高めます。組み込みの MATLAB アルゴリズムでは、Simulink パラメーター値の最適化や並列シミュレーションを使用できます。Global Optimization Toolbox の遺伝的アルゴリズムとサロゲート オプティマイザーを使用して、離散整数値を最適化できます。


分散システムの設計

SimEvents は、MATLAB、Simulink、Stateflow と併用することで、分散制御システム、通信システム、ネットワーク、システムオンチップ (SoC) のトランザクション レベルのモデルを構築するためのグラフィカルな環境を提供します。トランザクション レベルのモデルは、エンドツーエンドのレイテンシ、スループット、パケット損失などの性能特性に基づき、アーキテクチャ設計を評価するのに役立ちます。

メッセージ

コンポーネント間で通信するためのデータを伝達する Simulink からのメッセージを送信、受信および転送します。メッセージは、受信側が処理できるまで待ち行列に入れられます。Sequence Viewer ブロックのメッセージのライフラインを表示します。


性能解析のための通信モデルの構築

SimEvents は、システム性能解析に必要な高い抽象度で、バッファ、プロセッサ、通信バス、その他のコンポーネントをモデル化する柔軟性をもたらします。


システム シミュレーション結果の解析および可視化

単一のツールセットを使用して、シミュレーションおよびデータ解析を行うことができます。また、アーキテクチャモデルをシミュレーションし、組み込みの可視化機能を使用して、バッファ長、プロセッサ利用率、エンドツーエンドのレイテンシ、その他の性能特性を解析できます。モデル内アニメーションで、シミュレーション中のモデルの実行動作を調べることができます。MATLAB では、シミュレーション中およびシミュレーション後のシミュレーション データの解析と可視化をカスタマイズできます。


実際のデータに基づくトラフィック パターンの生成

実際のデータをインポートして、システム アーキテクチャのトランザクション レベルのモデルへの入力として現実的なトラフィック パターンを生成できます。わずか数行の MATLAB コードによって、XML ファイルやスプレッドシート、データベースといった、ほぼすべての形式のデータをインポートできます。