کتاب Simulation with Arena

کتاب Simulation with Arena, 7th Edition (شبیه سازی با آرنا، نسخه هفتم) مفاهیم پایه تا پیشرفته‌ی شبیه‌سازی رایانه‌ای را با استفاده از نرم‌افزار قدرتمند Arena در 13 فصل مختلف شرح می‌دهد.

در ادامه مقدمه‌ای از کتاب Simulation with Arena را از زبان نویسنده شرح خواهیم داد.

مقدمه‌ای بر کتاب Simulation with Arena:

این نسخه هفتم شبیه‌سازی با آرنا همان هدف شش نسخه اول را دارد: ارائه مقدمه‌ای برای شبیه‌سازی با استفاده از آرنا. این به عنوان یک متن شبیه‌سازی سطح ورودی، به احتمال زیاد در اولین دوره شبیه‌سازی در مقطع کارشناسی یا کارشناسی ارشد در نظر گرفته شده است. با این حال، مطالب فصل‌های بعدی را می‌توان در دوره تحصیلات تکمیلی دوم گنجاند. این کتاب همچنین می‌تواند برای یادگیری شبیه‌سازی مستقل از یک دوره رسمی (به طور خاص، توسط کاربران Arena) استفاده شود.

هدف ارائه مفاهیم و روش‌های شبیه‌سازی با استفاده از Arena به عنوان وسیله‌ای برای کمک به خواننده برای رسیدن به نقطه‌ای است که بتواند مدل‌سازی، تحلیل و پروژه‌های شبیه‌سازی مؤثر را با استفاده از سیستم شبیه‌سازی Arena انجام دهد. در حالی که ما بیشتر قابلیت‌های Arena را پوشش خواهیم داد، این کتاب به عنوان یک مرجع جامع در مورد نرم‌افزار نیست، که به طور کامل در مرجع و سیستم راهنمای آنلاین گسترده آن مستند شده است.

در پیوست D دستورالعمل‌هایی در مورد نحوه دانلود آخرین نسخه آکادمیک Arena و تمام نمونه‌های موجود در متن موجود است. وب سایت این دانلود و به طور کلی کتاب از طریق Instructor Resources در Connect قابل دسترسی است. همه چیز (از جمله نرم‌افزار دانشگاهی آرنا و نمونه فایل‌های مطرح شده در کتاب) از این سایت موجود است.

ما همه خوانندگان را تشویق می‌کنیم که از این سایت دیدن کنند تا از هرگونه به روز‌رسانی یا اشتباه در مورد کتاب یا فایل‌های نمونه، تمرین‌های اضافی احتمالی و سایر موارد مورد علاقه مطلع شوند. در زمان نگارش کتاب Simulation with Arena ویرایش هفتم، نسخه فعلی Arena ۱۶.۲ بود، بنابراین کتاب بر اساس آن است.

ما یک سبک نوشتاری غیررسمی و آموزشی را اتخاذ کرده‌ایم که حول نمونه‌هایی که به دقت ساخته شده‌اند، برای کمک به مبتدیان در درک‌ایده‌ها و موضوعات ارائه‌شده، متمرکز شده‌ایم.

در حالت‌ایده‌آل، خوانندگان می‌توانند مدل‌های شبیه‌سازی را در حین خواندن فصل‌ها بسازند. ما با ایجاد مدل‌های ساده، متحرک و سطح بالا از خواننده شروع می‌کنیم و سپس به مدل‌سازی و تحلیل پیشرفته می‌رویم.

تجزیه و تحلیل آماری به عنوان یک موضوع جداگانه در نظر گرفته نمی‌شود، اما در بسیاری از فصل‌های مدل‌سازی ادغام شده است، که ماهیت مشترک این فعالیت‌ها را در مطالعات شبیه‌سازی خوب منعکس می‌کند.

ما همچنین دو فصل آخر را به مسائل آماری و برنامه‌ریزی پروژه اختصاص داده‌ایم تا مسائل پیشرفته‌تری را که در فصل‌های مدل‌سازی ما بررسی نشده‌اند، پوشش دهیم. ما معتقدیم که این رویکرد با قرار دادن آن در یک محیط واقعی‌تر و (صراحتا) کمتر خسته‌کننده‌تر، فرآیند یادگیری را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.

ما نه دانش قبلی از شبیه‌سازی و نه تجربه برنامه‌نویسی کامپیوتری را فرض می‌کنیم. ما به طور کلی آشنایی اولیه با محاسبات (فایل‌ها، پوشه‌ها، عملیات ویرایش اولیه و غیره) را فرض می‌کنیم، اما هیچ چیز پیشرفته‌ای نیست.

درک اساسی از احتمال و آمار مورد نیاز است، اگرچه ما در ضمیمه‌های B و C یک بازنگری مستقل از این موضوعات ارائه می‌دهیم. ما همچنین دانش حساب مشتق و انتگرال پایه را فرض می‌کنیم.

در اینجا یک مرور سریع از موضوعات و سازمان ارائه شده است.

ما در فصل ۱ کتاب Simulation with Arena، با یک مقدمه کلی، تاریخچه مختصری از شبیه‌سازی و مفاهیم مدل‌سازی شروع می‌کنیم.

فصل ۲ کتاب Simulation with Arena، به فرآیند شبیه‌سازی با استفاده از یک شبیه‌سازی ساده که با دست اجرا شده است می‌پردازد و به طور خلاصه استفاده از صفحات گسترده برای شبیه‌سازی مدل‌های بسیار ساده (عمدتاً شبیه‌سازی های‌ایستا به جای پویا) را مورد بحث قرار می‌دهد.

در فصل ۳ کتاب Simulation with Arena، ما خوانندگان را با بررسی یک مدل شبیه‌سازی کامل شده از مشکل که به صورت دستی در فصل ۲ شبیه‌سازی شده است، بازسازی آن از ابتدا، مرور رابط کاربری Arena و ارائه نمای کلی از قابلیت‌های Arena، با Arena آشنا می‌کنیم. ما همچنین یک مطالعه موردی کوچک ارائه می‌دهیم که نشان می‌دهد چگونه دانش فقط این بلوک‌های سازنده اصلی Arena به شخص اجازه می‌دهد تا به مسائل جالب و واقع‌بینانه بپردازد.

فصل‌های ۴ و ۵ کتاب Simulation with Arena، با در نظر گرفتن یک مثال «هسته‌ای» در هر فصل، در نسخه‌های پیچیده‌تر برای نشان دادن انواع ویژگی‌های مدل‌سازی و انیمیشن، مهارت‌های مدل‌سازی خواننده را ارتقا می‌دهند.

موضوع آماری انتخاب توزیع‌های احتمال ورودی نیز در فصل ۴ با استفاده از تحلیلگر ورودی Arena پوشش داده شده است و یک مدل غیر صف (موجودی) در انتهای فصل ۵ آمده است.

فصل ۶ از یکی از مدل‌های فصل ۵ استفاده می‌کند تا قابلیت‌های اصلی Arena تجزیه و تحلیل آماری خروجی، از جمله تجزیه و تحلیل تک سیستمی، مقایسه چند سناریو (پیکربندی‌های یک مدل)، و جستجوی یک سناریوی بهینه را نشان دهد. این ماده از خروجی Arena و تجزیه و تحلیل فرآیند و همچنین OptQuest برای Arena استفاده می‌کند.

در فصل ۷ کتاب Simulation with Arena، مدل «هسته‌ای» دیگری را معرفی می‌کنیم، دوباره در نسخه‌های پیچیده‌تر، و سپس از آن برای نشان دادن تحلیل آماری شبیه‌سازی‌های بلندمدت (حالت پایدار) استفاده می‌کنیم. روش‌های جایگزینی که در آن موجودیت‌های شبیه‌سازی شده می‌توانند در اطراف حرکت کنند موضوعی است

فصل ۸ کتاب Simulation with Arena، از جمله قابلیت‌های جابجایی مواد، بر اساس مدل‌های فصل ۷.

فصل ۹ کتاب Simulation with Arena، ساختار‌های مدل‌سازی گسترده Arena را عمیق‌تر می‌کند و از مجموعه‌ای از مدل‌های کوچک و متمرکز برای ارائه طیف گسترده‌ای از قابلیت‌های هدف خاص استفاده می‌کند. این برای کاربران شبیه‌سازی پیشرفته‌تر است و احتمالاً در دوره ابتدایی پوشش داده نمی‌شود.

در فصل ۱۰ کتاب Simulation with Arena، تعدادی از موضوعات در زمینه سفارشی‌سازی Arena و ادغام آن با برنامه‌های کاربردی دیگر مانند صفحات گسترده و پایگاه‌های داده را شرح می‌دهیم. این شامل استفاده از ویژوال بیسیک برای برنامه‌های کاربردی (VBA) با Arena است. همچنین در این فصل مقدمه‌ای بر عملکرد رشته‌ای Arena و همچنین مروری کوتاه بر برنامه جدید Visual Designer Arena گنجانده شده است.

فصل ۱۱ کتاب Simulation with Arena، نشان می‌دهد که چگونه Arena می‌تواند مدل‌های گسسته/پیوسته پیوسته و ترکیبی، مانند جریان سیال را مدیریت کند.

فصل ۱۲ کتاب Simulation with Arena، مفاهیم آماری پیشرفته‌تری را پوشش می‌دهد که در تحلیل شبیه‌سازی به کار ‌می‌روند، از جمله مولد‌های اعداد تصادفی، تولید تغییرات و فرآیند، تکنیک‌های کاهش واریانس، نمونه‌برداری متوالی، و طراحی آزمایش‌های شبیه‌سازی.

فصل ۱۳ کتاب Simulation with Arena، یک نمای کلی از فرآیند شبیه‌سازی ارائه می‌دهد و به طور خاص در مورد مسائل مربوط به مدیریت و انتشار یک پروژه شبیه‌سازی بحث می‌کند.

ضمیمه A مشخصات مدل‌سازی کاملی را از پروژه‌ای برای روزنامه واشنگتن پست توضیح می‌دهد.

ضمیمه B مروری کامل اما مختصر از مبانی احتمالات و آمار ارائه شده در چارچوب نقش آن‌ها در مدل‌سازی و تحلیل شبیه‌سازی ارائه می‌دهد.

توزیع‌های احتمالی پشتیبانی شده توسط Arena در پیوست C به تفصیل آمده است.

دستورالعمل‌های نصب نرم‌افزار آکادمیک Arena را می‌توان در ضمیمه D یافت. همه مراجع در یک بخش مرجع در انتهای کتاب جمع‌آوری شده‌اند.

این فهرست گسترده است، برای کمک به خوانندگان در مکان‌یابی موضوعات و دیدن ارتباط آن‌ها با یکدیگر. این فهرست شامل نویسندگان ذکر شده است.

همانطور که ذکر شد، ارائه به «سبک آموزشی» است که بر اساس دنباله‌ای از نمونه‌های با دقت طراحی شده است که مفاهیم و کاربرد‌ها را نشان می‌دهد، نه به سبک مرسوم که ابتدا مفاهیم را بیان می‌کند و سپس مثال‌هایی را به عنوان یک فکر بعدی ذکر می‌کند.

بنابراین احتمالاً خواندن (یا آموزش) مطالب اساساً به ترتیب ارائه شده منطقی است. یک دوره یک ترم یا یک چهارم دوره اول در شبیه‌سازی می‌تواند تمام مطالب فصل‌های ۱ تا ۸ از جمله مطالب آماری را پوشش دهد.

بر اساس سلیقه مربی، می‌توان موضوعات مربوط به زمان، مدل‌سازی و محاسبات منتخب از فصل‌های ۹ تا ۱۱ کتاب Simulation with Arena، یا برخی از مسائل آماری پیشرفته‌تر از فصل ۱۲، یا مطالب مدیریت پروژه از فصل ۱۳ را گنجاند.

دوره دوم در شبیه‌سازی می‌تواند بیشتر مطالب فصل‌های ۱-۸ را در نظر بگیرد، سپس‌ایده‌های مدل‌سازی پیشرفته‌تر در فصل‌های ۹ تا ۱۱ کتاب Simulation with Arena، را پوشش دهد و به دنبال آن مباحثی از فصل‌های ۱۲ و ۱۳ ارائه شود.

فصل ۱-۶ برای درک اصول اولیه، حداقل آشنایی با فصل‌های ۷ و ۸، سپس در نظر گرفتن بقیه کتاب به عنوان منبعی برای موضوعات پیشرفته‌تر و مرجع. صرف نظر از آنچه پوشش داده شده است، و اینکه آیا این کتاب در یک دوره استفاده می‌شود یا به طور مستقل، مفید خواهد بود که در هنگام خواندن این کتاب در Arena با رایانه همراه باشید.

نسخه آکادمیک Arena (برای دستورالعمل‌های دانلود و نصب نرم‌افزار به پیوست D مراجعه کنید)، تمام قابلیت‌های مدل‌سازی و تحلیل نسخه کامل تجاری را دارد، اما اندازه مدل را محدود می‌کند.

تمام مثال‌های کتاب و همچنین تمام تمرین‌های انتهای فصل‌ها با این نسخه آکادمیک آرنا اجرا می‌شوند. دانلود همچنین حاوی فایل‌هایی برای تمام مدل‌های نمونه کتاب و همچنین سایر مواد پشتیبانی است.

این نرم‌افزار بر روی هر کامپیوتر دانشگاه و همچنین کامپیوتر دانشجویان قابل نصب است. این کتاب برای استفاده در ارتباط با این کتاب به منظور یادگیری شبیه‌سازی و Arena در نظر گرفته شده است. برای استفاده در محیط‌های تجاری مجاز نیست.

در بازنگری کتاب به این ویرایش هفتم، چندین جنبه مهم تغییر کرد. ما به نسخه ۱۶. ۲ Arena (از نسخه ۱۴. ۵ در نسخه قبلی) نقل مکان کردیم که شامل بسیاری از ویژگی‌های جدید و مفید است.

همه متنها و اسکرین‌شات‌ها بر همین اساس به‌روزرسانی شده‌اند، مانند همه فایل‌های نمونه (در پوشه Book Examples که برای دانلود به‌عنوان بایگانی فایل زیپ به‌صورت آنلاین از طریق Connect در دسترس است).

اکنون تمرین‌های پایان فصل اضافی وجود دارد، اما ما تمام تمرین‌های قبلی را با استفاده از همان شماره‌گذاری قبلی حفظ کرده‌ایم، بنابراین تمرین‌های جدید فقط در طرح شماره‌گذاری در هر فصل ادامه می‌یابند.

بسیاری از تمرینات قبلی به روز شده و بهبود یافته است. مانند قبل، راه‌حل‌هایی برای تمرین‌ها در دسترس مربیانی است که کتاب را برای استفاده در دوره‌های رسمی پذیرفته‌اند، و همچنین اسلاید‌های پاورپوینت که برای همراهی با این ویرایش هفتم نیز به‌روزرسانی شده‌اند، در دسترس هستند.

گسترده‌ترین تغییرات کتاب Simulation with Arena ویرایش هفتم، در فصل‌های ۳ و ۱۰ است که در مورد رابط و قابلیت‌های جدید Arena ۱۶. ۲ بحث می‌کند.

ضمیمه D، در بارگیری و نصب نسخه آکادمیک Arena ۱۶.۲ نیز عمدتاً برای توصیف رویه‌های جدید و ساده بازنویسی شده است. Rockwell Automation دوباره نسخه آکادمیک را به صورت رایگان ارائه خواهد کرد. البته تمام خطا‌های شناخته شده از نسخه قبلی تصحیح و اجرا شده است.

سرفصل‌های کتاب Simulation with Arena:

• Cover
• Title Page
• Copyright Page
• About the Authors
• Contents
• Preface
• Chapter 1: What Is Simulation?
• Chapter 2: Fundamental Simulation Concepts
• Chapter 3: A Guided Tour Through Arena
• Chapter 4: Modeling Basic Operations and Inputs
• Chapter 5: Modeling Detailed Operations
• Chapter 6: Statistical Analysis of Output from Terminating Simulations
• Chapter 7: Intermediate Modeling and Steady-State Statistical Analysis
• Chapter 8: Entity Transfer
• Chapter 9: A Sampler of Further Modeling Issues and Techniques
• Chapter 10: Arena Integration and Customization
• Chapter 11: Continuous and Combined Discrete/Continuous Models
• Chapter 12: Further Statistical Issues
• Chapter 13: Conducting Simulation Studies
• Appendix A: A Functional Specification for The Washington Post
• Appendix B: A Refresher on Probability and Statistics
• Appendix C: Arena’s Probability Distributions
• Appendix D: Academic Software Installation Instructions
• References
• Index

جهت دانلود کتاب Simulation with Arena می‌توانید پس از پرداخت، دریافت کنید.