Гулько Л.Г.
Вінницький торговельно-економічний інституту Київського національного
торговельно-економічного університету, Україна
Програмні
засоби комп’ютерного моделювання складних економічних систем
Моделі
складних економічних систем характеризуються великою розмірністю, їх аналіз
базується на широкому використанні математичних методів та ЕОМ. Тому
дослідження таких систем доцільно виконувати засобами комп’ютерного
моделювання.
Для
моделювання використовують універсальні та спеціалізовані математичні пакети.
Публікації
Ю. В. Триуса, В. М. Соловйова, Т. П. Кобильника,
С. А. Хазіної та ін. доводять, що середовищами для моделювання можуть
бути системи комп’ютерної математики (СКМ). Під СКМ розуміють програмне
забезпечення, яке дозволяє не лише виконувати чисельні розрахунки на
комп’ютері, але й виконувати аналітичні (символьні) перетворення різних
математичних та графічних об’єктів. До найвідоміших таких систем відносяться:
MathCAD, Mathematica, Matlab, Maple, Statistica, Sage, Maxima.
Всі
системи комп’ютерної математики умовно можна поділити на дві великі групи:
поширювані на комерційній основі та вільно поширювані.
Таблиця 1
Основні
характеристики СКМ
|
СКМ |
Основні характеристики |
|
MathCAD |
– відображення математичних текстів у
природній математичній нотації, у тому числі при введенні; – можливість об’єднання в одному
MathCAD-документі обчислювальних, програмних, графічних та текстових
областей; –
можливість використання
фізичних величин з розмірністю обраної системи одиниць. |
|
Maple |
– найкраще символьне ядро; – висока точність обчислень; – уведення (з 11 версії) математичних виразів
у природній математичній нотації; – структурованість документу; – інтуїтивно зрозумілий інтерфейс. |
|
Matlab |
– універсальна СКМ для здійснення швидких і
точних чисельних розрахунків у різних предметних галузях; – відкритість і розширюваність – сумісність з різними операційними
платформами. |
|
Mathematica |
– вбудована підтримка паралельних обчислень; – статистичний аналіз моделей. |
|
Statistica |
– наявність спеціалізованих модулів, для
соціологічних та біомедичних досліджень; – карти контролю якості; – аналіз процесів; – планування експерименту. |
|
Maxima |
– відкритість та вільно поширюваність СКМ; – сумісність з різними операційними
платформами; – різноманітність графічних інтерфейсів; – допустимість інтеграції в різні середовища
(на основі Web-технологій); |
|
Sage |
– відкритість повнофункціонального
Web-сервера системи; – персоналізація роботи за рахунок створення
власних Sage-блокнотів; – організація роботи з Sage-аркушами, як з
об’єктами внутрішньої файлової системи; – інтеграція більше 100 математичних пакетів
у єдиному середовищі: PARI, GAP, GSL, Singular, MWRANK, NetworkX, Maxima,
Sympy, GMP, Numpy, matplotlib та ін.; – підтримка інтерфейсів до комерційних систем
комп’ютерної математики, таких як Maple, Mathematica і Matlab; – наявність режиму спільної роботи
користувачів з робочими аркушами. |
В
останні роки все більшої популярності набувають мережні надбудови над існуючими
системами комп’ютерної математики – мережні СКМ, або Web-СКМ), застосування
яких надає можливість виконання обчислень у середовищі Web-браузера (за
технологіями AJAX та JSP), підготовку високоякісних навчальних ресурсів з
математичних дисциплін, мобільний доступ до обчислювальних програм та даних.
Представниками
класу мережних систем комп’ютерної математики на сьогодні є MathCad Application
Server, MapleNet, Matlab Web Server, webMathematica, wxMaxima та SAGE.
Комп’ютерне
моделювання є ефективним методом сучасності для дослідження складних систем.
Середовище для комп’ютерного моделювання складних економічних систем має бути:
1) розширюваним:
система повинна дозволяти користувачу доповнювати її для задоволення
професійних потреб;
2) мобільним:
система повинна, з одного боку, бути стабільною, щоб задовольняти професійні
потреби протягом тривалого часу, а з іншого – дозволяти користувачу застосувати
різноманітні типи комп’ютерних пристроїв для доступу до неї; мобільність
вимагає наявності мережного доступу, зокрема засобами Web-технологій;
3) відкритим:
система повинна мати можливість інтегрувати у себе різноманітне ПЗ для
моделювання на основі відкритих програмних інтерфейсів (дотримання стандарту
POSIX);
4) функціональним:
система повинна мати засоби для моделювання складних економічних систем.
Цим
вимогам у повній мірі відповідає СКМ Sage.
Головними
критеріями вибору СКМ для комп’ютерного моделювання складних економічних систем
є: отримання основних статистичних даних, застосування різних типів аналізів для
дослідження флуктуацій часових рядів, ліцензійна чистота, вільнопоширюваність
системи, компактність, невимогливість до системних ресурсів, відсутність
необхідності в інсталяції, підтримка різних операційних систем та
обчислювальних платформ і, звичайно, україномовний інтерфейс користувача.
Найбільш повно наведені критерії реалізовані у
двох пакетах – Matlab та Sage.
Література: