DE69835616T2

DE69835616T2 - Verfahren zur verwaltung von objekten und objektverknüpfte parameterwerten in einem simulationsmodell

Info

Publication number: DE69835616T2
Application number: DE69835616T
Authority: DE
Inventors: S. Thomas Redwood City PATERSON; L. Alex La Honda BANGS
Original assignee: Entelos Inc
Current assignee: Entelos Inc
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2018-10-24
Also published as: DE69835616D1; AU1120899A; WO1999027444A1; CA2311744A1; CA2311744C; US6078739A; EP1032874B1; ATE336745T1; JP2009151796A; EP1032874A1; JP2002512390A; DK1032874T3; EP1746500A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Simulationsmodellierung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zum Darstellen, Zugreifen auf, Eingeben und Überwachen von Parametern von Objekten in einem Simulationsmodell.
AUSGANGSSITUATION DER ERFINDUNG
Die Simulationsmodellierung wird für gewöhnlich zur Modellierung von Systemen zur Durchführung von „Was-wäre-wenn"-Analysen zur Optimierung des Systemverhaltens und zur Erkennung von Problemen in Systemen verwendet. Die grafische Simulationsmodellierung ermöglicht die Modellierung eines komplexen Systems auf eine intuitive und visuell verständliche Art und Weise und hat auf den unterschiedlichsten Gebieten – vom Geschäftsleben bis hin zur biologischen Analyse – breite Anwendung gefunden.
Die Erstellung eines Simulationsmodells schließt typischerweise die Kennzeichnung verschiedener Objekte in dem System ein, die dann durch Variablen, Gleichungen oder beides davon in Form eines „Objekts" dargestellt werden. Ein Simulationsmodell ist unter Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) erstellbar, auf der die verschiedenen Objekte durch Ikonen, die der Benutzer ausgewählt hat, oder andere geeignete grafische Darstellungen dargestellt sind und auf der die Wechselbeziehungen zwischen den Objekten durch Verknüpfungen dargestellt sind.
Eine vereinfachte Darstellung einer typischen grafischen Benutzeroberfläche (GUI) nach dem Stand der Technik für ein grafisches Simulationsmodell ist in 1 dargestellt. Konkret schließt die GUI nach dem Stand der Technik gemäß 1 ein Diagrammfenster 10 ein, in dem Knotendarstellungen für verschiedene Objekte eines modellierten Systems angezeigt werden. Jedes der verschiedenen Objekte des modellierten Systems ist entweder als Entitätsobjekt 12, Eingabeobjekt 14 oder Verknüpfungsobjekt 16 dargestellt. Jedes der Objekte schließt typischerweise mindestens einen Parameter ein, der einen Parameternamen, einen zugewiesenen Wert und eine den Parameter beschreibende Parameterdokumentation hat.
Zu den bekannten Simulationsmodellierwerkzeugen gehören Process Charter von Scitor Corporation aus Menlo Park, Kalifornien, PowerSim von Modell Data AS aus Bergen, Norwegen (http://www.powersim.com), Ithink und Stella von High Performance Systems Incorporated aus Hanover, New Hampshire (http://hps-inc.com) und Extend+BPR von Imagine That! Incorporated aus San Jose, Kalifornien (http://www.imaginethatinc.com). 2 zeigt ein Simulationsmodell 30, das unter Verwendung des Produkts Ithink von High Performance Systems, Inc. generiert wurde. Das Simulationsmodell stellt ein System der eingehenden und der fertig gestellten Arbeit in einem Unternehmen dar. Wie zu sehen ist, schließt das Simulationsmodell 30 ein Objekt 32 ein, das den „Arbeitsrückstand" darstellt, wobei dem Objekt 32 eingehende Arbeitsaufträge 34 zugeführt und ausgeführte Arbeitsaufträge 36 entzogen werden. Die Rate, mit der dem Arbeitsrückstandsobjekt 32 Arbeitsaufträge zugeführt werden, wird durch ein Objekt 39 bestimmt, das in Bezug auf eine Pipe, durch die dem Objekt 32 Arbeitsaufträge zugeführt werden, als „Ventil" wirkt. Entsprechend ist die Rate, mit der dem Objekt 32 Arbeitsaufträge entzogen werden, abhängig von einem Objekt 38, das in Bezug auf die Pipe, durch die dem Objekt 32 Arbeitsaufträge entzogen werden, als „Ventil" wirkt. Wie zu sehen ist, empfängt das Objekt 38 als Eingaben die Anzahl der Arbeiter in dem System, dargestellt durch Objekt 42, und die wöchentliche Produktivität jedes dieser Arbeiter, dargestellt durch den Eingangsparameter 40. Die wöchentliche Produktivität der Arbeiter ist außerdem eine Funktion der Stunden pro Woche pro Arbeiter, dargestellt durch Objekt 44. Wie außerdem zu sehen ist, beeinflusst die Produktion pro gearbeitete Stunde, dargestellt durch Objekt 46, die wöchentliche Produktivität pro Arbeiter. Die Produktivität pro gearbeitete Stunde wird wiederum durch einen durchschnittlichen Burnout-Faktor beeinflusst, der durch ein Objekt 48 dargestellt ist. Wie zu sehen ist, beeinflussen verschiedene andere Faktoren das Objekt 48.
Zwar stellt das in 2 gezeigte Simulationsmodell 30 eine zufrieden stellende Darstellung des Systems der eingehenden und der fertig gestellten Arbeit bereit, doch leidet das Modell 30 an einer Reihe von Unzulänglichkeiten. Konkret ist die dem Modell 30 zugrunde liegende mathematische Struktur nicht sogleich ersichtlich, wenn man die Ikonen betrachtet, und ist als Ergebnis der Etiketten, mit denen die verschiedenen, in dem Simulationsmodell 30 gezeigten Knoten versehen sind, nur erahnbar. Außerdem führen die zahlreichen Ikonen, die zur Darstellung von Objekten, Eingaben, Pipes und Verknüpfungen verwendet werden, (ebenso wie die mit jeder dieser Ikonen verknüpften Etiketten) zu einer schwerfälligen und überladenen Darstellung des modellierten Systems. Die Eingabe und Beobachtung von Parameterwerten, die mit Objekten der Modelle der 1 und 2 verknüpft sind, sind außerdem ermüdend, da für jede Variable jedes Objekts ein Fenster generiert und dann ein spezifischer Wert in ein Feld in dem Fenster eingegeben oder in diesem Feld betrachtet werden muss. In großen Simulationsmodellen, die Hunderte oder sogar Tausende von Objekten einschließen können, wird dieser Prozess des Eingebens und Betrachtens von Parameterwerten lästig.
Lin Y-B u.a.: "A flexible graphical user interface for performance modeling", Software Practice & Experience, Band 25, Nr. 2, Februar 1995 (1995-02), Seiten 193 bis 216, offenbart eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) einer Netzwerksimulationsumgebung und Installationsparameter für die Simulationsmodelle. Das System schließt eine zweischichtige GUI-Architektur ein. Die beiden Schichten sind lose gekoppelt und die erste Schicht ist ohne Beeinträchtigung der anderen Komponenten der Simulationsumgebung austauschbar. An das Thema der Wiederverwendbarkeit des Modells wird unter Verwendung des Teilnetzkonzepts herangegangen. Die Teilnetzkonstruktion ist in der Simulationsumgebung ein Bürger erster Klasse (das heißt, dass alle Operationen für einen Basisknoten auch auf ein Teilnetz zutreffen). Das Schnittstellenkonzept wird zur Definition der Eingabe-Ausgabe-Beziehung zwischen einem Teilnetz und der Außenwelt verwendet. Parameterdialogfelder werden zur Installation der Parameter für ein Teilnetz verwendet. Ein einfacher Stapelmechanismus wird zur Messung der teilnetzweiten Ausgabestatistik verwendet.
Die EP 0483040 offenbart ein Verfahren zur Anzeige von Mehrfacheingabedatenfeldern auf einem Bildschirm in einem objektorientierten Programm. In einem Objekt, das zum Beispiel ein Bildschirm oder Anzeigefeld mit Mehrfacheingabedatenfeldern sein kann, kann der Benutzer durch Markieren und Auswählen der geeigneten Eingabe ein Mehrfacheingabedatenfeld auswählen. Ein Pop-Up-Anzeigefeld oder – fenster wird dann angezeigt, das alle Instanzen des Datenfelds oder -elements auflistet. Der Benutzer kann durch Auswählen der geeigneten Funktionstaste die Datenelemente ändern oder löschen oder ein neues Datenelement hinzufügen. Der Benutzer wahrt während der Arbeit mit den Mehrfacheingabedatenfeldern den Kontext des zugrunde liegenden Objekts. Die Anzeige des zugrunde liegenden Objekts wird nicht geändert, wenn zusätzliche Datenelemente zu der Liste der Mehrfacheingabedatenfelder hinzugefügt werden.
Die US 5485600 offenbart ein Rechnermodelliersystem und -verfahren zur Beschreibung des Verhaltens grafischer Bedieneroberflächen. Das Prototyp-Entwicklungssystem gemäß der US 5485600 stellt ein System und Verfahren zur Bestimmung der Reaktionen und Zustände eines simulierten Systems bereit, wobei eine Reihe von kontextsensitiven Menüs zur Generierung von Zustandstabellen verwendet wird. Die Informationen aus den Zustandstabellen werden zur Generierung eines Programmcodes verwendet, der durch die Prototypentwicklungsplattform oder eine Zielplattform zur Simulation eines gewünschten Systems verwendet wird. In dem System wird eine Liste von Werten für einen Parameter angezeigt, wobei der Parameter eine feste Menge von zugelassenen Werten hat, und ein Benutzer kann einen bezeichneten Wert anklicken, um diesen Wert einzugeben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Simulationssystem zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell gemäß Anspruch 14 bereitgestellt.
Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen und aus der folgenden ausführlichen Beschreibung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist beispielhaft und nicht einschränkend in den Figuren der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezugszeichen gleichartige Elemente bezeichnen. Es zeigt/zeigen:
1 eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), die nach dem Stand der Technik zur Generierung einer Anzeige für ein Simulationsmodell verwendet wird;
2 eine Darstellung eines Simulationsmodells, das unter Verwendung eines Modellierwerkzeugs nach dem Stand der Technik generiert wurde;
3 eine schematische Darstellung von Simulationsmodellier-Software gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung der Wechselwirkung zwischen der in 3 dargestellten Software und GUIs, die auf verschiedenen Software-Plattformen laufen;
5 ein Parameterfenster, das einem Benutzer die Betrachtung und die Eingabe von Informationen ermöglicht, die einen Parameter eines Simulationsmodells gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffen;
6 zwei beispielhafte Knotendarstellungen, die zur Darstellung von Objekten eines Simulationsmodells gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar sind;
7 beispielhafte Verknüpfungsdarstellungen, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung einer Relationsbedingung zwischen Zustands- oder Funktionsknoten eines Simulationsmodells verwendbar sind;
8 eine Modifikatordarstellung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Darstellung des Einflusses eines dritten Knotens auf eine Relationsbedingung, die zwischen einem ersten und einem zweiten Knoten eines Simulationsmodells besteht, verwendbar ist;
9 eine beispielhafte Darstellung eines Simulationsmodells, das unter Verwendung der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definierten grafischen Elemente erstellt wurde;
10 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Generierung einer Anzeige eines Simulationsmodells veranschaulicht;
11 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Auswahl einer Verknüpfungsdarstellung zur Darstellung der Relationsbedingung zwischen zwei Objekten in einem Simulationsmodell veranschaulicht;
12 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anzeige einer Modifikatordarstellung, die den Einfluss eines Objekts auf eine Relationsbedingung zwischen einem Paar von Objekten darstellt, veranschaulicht;
13 Zugriffsanzeigefelder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mittels derer ein Benutzer auf Parameterbetriebswerte zugreifen kann;
14 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Erstellung eines Zugriffsanzeigefelds und zum Zugriff auf Parameter eines Simulationsmodells unter Verwendung eines solchen Anzeigefelds veranschaulicht;
15 eine schematische Darstellung eines Basisfundaments, einer Basisschicht und von drei alternativen Schichten, durch die die Basisschicht ersetzbar ist;
16 zwei beispielhafte Schichtanzeigefelder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die zur Beschreibung von Werten, die in ein Schichtobjekt einzuschließen sind, verwendbar sind;
17 ein Konfigurationsanzeigefeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das zur Anwendung und Beendigung der Anwendung von Schichten in einem Simulationsmodell verwendbar ist;
18 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell veranschaulicht;
19 zwei beispielhafte Überwachungsanzeigefelder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einem Benutzer die Überwachung von mindestens zwei Parametern von Objekten in einem Simulationsmodell ermöglichen;
20a und 20b GUIs, die jeweils ein Diagrammfenster, ein Grafenanzeigefeld, ein Überwachungsanzeigefeld und ein Konfigurationsanzeigefeld anzeigen;
21a und 21b Verfahren gemäß jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Überwachung von Parametern in einem Simulationsmodell;
22 eine beispielhafte Darstellung oder Anzeige eines Simulationsmodells unter Verwendung der in den 6 bis 8 veranschaulichten grafischen Elemente und Notation;
23 eine GUI einschließlich eines Diagrammfensters und eines Paars von Zugriffsanzeigefeldern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
24 eine GUI gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließlich eines Diagrammfensters, eines Paars von Schichtanzeigefeldern und eines Konfigurationsanzeigefelds;
25 eine schematische Darstellung eines Rechnersystems, in dem Software zur Durchführung der oben erörterten Verfahren gespeichert sein und ablaufen kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird ein Verfahren zur Verwaltung von Objekten in einer Simulation beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden im Sinne der Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis für die vorliegende Erfindung zu schaffen. Dem Fachmann wird jedoch einleuchten, dass die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifischen Einzelheiten ausführbar ist.
Die vorliegende Beschreibung beschreibt beispielhafte Verfahren zur Darstellung von Simulationsmodellen von Systemen und zum Zugriff auf und zur Verwaltung von Objekten, die solche Systeme beschreiben, unter Verwendung von grafischer Simulationsmodellier-Software. In 3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Simulationsmodellier-Software 50 gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Konkret umfasst die Modellier-Software 50 einen Kern 52, der unter Verwendung einer objektorientierten Sprache, zum Beispiel der Programmiersprachen C++ oder Java, codierbar ist. Demgemäß umfasst der Kern 52, wie zu sehen ist, Objektklassen, nämlich Diagrammobjekte 54, Zugriffsanzeigefeldobjekte 56, Schichtanzeigefeldobjekte 58, Überwachungsanzeigefeldobjekte 60, Grafenobjekte 62 und Konfigurationsobjekte 64. Wie auf diesem Fachgebiet wohl bekannt ist, kann jedes Objekt in dem Kern 52 eine Sammlung von Parametern (für gewöhnlich auch als Instanzen, Variablen oder Felder bezeichnet) und eine Sammlung von Verfahren, die die Parameter des relevanten Objekts verwenden, umfassen. Die Funktionsweise und die Zwecke jeder der verschiedenen in 3 gezeigten Objektklassen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Es ist eine Darstellung in aufgelösten Einzelteilen des Inhalts eines beispielhaften Diagrammobjekts 66 bereitgestellt, aus der ersichtlich ist, dass das Diagrammobjekt 66 eine Dokumentation 68, die eine Beschreibung des Diagrammobjekts bereitstellt, eine Sammlung von Parametern 70 und Verfahren 72, die eine Gleichung oder Klasse von Gleichungen definieren können, einschließt. Die Diagrammobjekte 54 definieren jeweils ein Merkmal oder Objekt eines modellierten Systems, das in einem Diagrammfenster angezeigt wird, das durch eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) dargestellt wird, die mit dem Kern 52 in Wechselwirkung steht. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die Diagrammobjekte 54 Zustands-, Funktions-, Modifikator- und Verknüpfungsobjekte einschließen, die in dem Diagrammfenster entsprechend durch Zustandsknoten, Funktionsknoten, Modifikatorikonen und Verknüpfungsikonen dargestellt sind. Alle Objekte 56 bis 64 definieren in einer beispielhaften Ausführungsform jeweilige Fenster (oder Anzeigefelder), die in einem Diagrammfenster eingeblendet werden, um ausgewählte Informationen hinsichtlich des modellierten Systems darzustellen und die Wechselwirkung des Benutzers mit dem Modell zu erleichtern. Im Sinne dieser Beschreibung soll der Begriff „Anzeigefeld" weit reichend interpretiert werden und sich auf jeden bezeichneten oder gekennzeichneten Bereich mit einer Anzeige beziehen, wobei Form, Größe oder Begrenzung keine Rolle spielen. Demgemäß soll der Begriff „Anzeigefeld" ein „Fenster" mit einer GUI einschließen, aber nicht darauf beschränkt sein.
4 stellt eine schematische Darstellung des Kerns 52 bereit, der, wie zu sehen ist, mit jeder von einer Reihe von GUIs in Wechselwirkung treten kann. Konkret ist der Kern 52, wie zu sehen ist, angeschlossen an eine GUI 80, die auf der von Apple Computer, Inc. aus Cupertino, Kalifornien, entwickelten Macintosh-Plattform läuft, an eine GUI 82, die auf den von Microsoft Corporation aus Redmond, Washington, entwickelten Plattformen Windows '98 oder Windows NT läuft, oder an eine plattformunabhängige GUI 84, die in der Hyper-Text Markup Language (HTML) oder der Java-Sprache, entwickelt von Sun Microsystems aus Mountain View, Kalifornien, codiert ist. Jede der GUIs steht mit dem Kern 52 in Wechselwirkung, um ein Diagrammfenster darzustellen, in dem Ikonen, die die Diagrammobjekte 54 darstellen, angezeigt werden und in dem Anzeigefelder (oder Fenster), die Anzeigefeldobjekte 56, Schichtobjekte 58, Überwachungsobjekte 60, Grafenobjekte 62 oder Konfigurationsobjekte 64 darstellen, anzeigbar sind.
Parameter
Wie unter Bezugnahme auf 3 erörtert, kann jedes der in dem Software-Kern 52 definierten Objekte mindestens einen mit ihm verknüpften Parameter haben, der bestimmte Eigenschaften des Objekts quantifiziert und der während der Simulation des modellierten Systems verwendet wird. Es ist auch klar zu erkennen, dass nicht alle Objekte einen Parameter einschließen müssen. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Parametertypen definiert. Erstens sind Systemparameter für jeden Subjekttyp definierbar. Einem Systemparameter ist zum Beispiel ein Anfangswert für ein Zustandsobjekt oder ein Koeffizientenwert für ein Verknüpfungsobjekt zuweisbar. Andere Parametertypen schließen Objektparameter und Diagrammparameter ein, die die einfache Handhabung von Werten in Simulationsoperationen erleichtern. Konkret stehen Diagrammparameter allen Objekten zur Verfügung, während jeder Objektparameter nur einem einzelnen Objekt zur Verfügung steht.
In 5 ist ein Parameterfenster 90 zu sehen, das durch jede der in 4 gezeigten GUIs generierbar ist und einem Benutzer Informationen hinsichtlich eines Parameters bereitstellt und dem Benutzer die Eingabe oder Beschreibung eines Werts ermöglicht, der dem jeweiligen Parameter zuzuschreiben ist. Die Art und Weise, auf die ein Parameterfenster 90 auf einer GUI aufgerufen und erstellt wird, wird weiter unten beschrieben. Wie zu sehen ist, schließt das beispielhafte Parameterfenster 90 vier Abschnitte ein, nämlich einen Definitionsabschnitt 92, einen Einheitenabschnitt 94, einen Einstellungsabschnitt 96 und einen Bereichsabschnitt 98. Der Definitionsabschnitt 92 zeigt eine Identifizierung (oder Symbol) für den Parameter sowie eine geeignete Parameterdefinition an. In dem veranschaulichten Parameterfenster 90 ist der Parameter durch das Symbol „C" dargestellt, das als der Koeffizient einer Gleichung in einem spezifischen Objekt definiert ist. Der Einheitenabschnitt 94 zeigt Einheiten an, die intern und zur Schätzung verwendet werden. Die zur Schätzung verwendeten Einheiten werden für einen Wert verwendet, der in dem Einstellungsabschnitt 96 als „Betriebswert" bezeichnet ist. Wenn die internen und die geschätzten Einheiten unterschiedlich sind, ist in dem Einheitenabschnitt 94 auch eine Umrechnung anzeigbar. In dem veranschaulichten Beispiel wird aus dem geschätzten Wert der Reziprokwert gebildet und mit einer Konstanten K multipliziert, die geschätzte Stunden in einen Halbwertszeitrechenwert umrechnet.
Der Einstellungsabschnitt 96 schließt drei Werte für den relevanten Parameter ein, nämlich einen Betriebswert, einen Basiswert und einen Vergleichswert. Es ist möglich, entweder den Basiswert oder den Vergleichswert als Betriebswert zu bestimmen. Der Benutzer kann zum Beispiel in der Lage sein, den Basiswert oder den Vergleichswert unter Verwendung eines Zeigegeräts, zum Beispiel einer Maus, in den Block 100 zu ziehen und dort abzulegen. Der Betriebswert wird dann entsprechend aktualisiert. Der Basiswert wird durch den ursprünglichen Ersteller eines Simulati onsmodells, in dem der relevante Parameter verwendet wird, bestimmt und ist durch einen Benutzer nicht direkt modifizierbar. Der Einstellungsabschnitt 96 schließt außerdem Beschreibungsblöcke ein, in die der Benutzer jeweils Beschreibungen für den Betriebswert, den Basiswert und den Vergleichswert eingeben kann.
Der Bereichsabschnitt 98 ist optional zur Definition von oberen und unteren Wertgrenzen verwendbar, die dem Parameter zuweisbar sind. Auch hier sind jeweils Beschreibungsfelder für die oberen und unteren Grenzen bereitgestellt.
Grafische Elemente
Die 6 bis 8 stellen Beispiele für grafische Elemente bereit, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zur Erstellung einer Anzeige eines Simulationsmodells gemäß der Erfindung verwendbar sind. Die veranschaulichten grafischen Elemente werden durch eine GUI einem Modellersteller zur Verfügung gestellt, der dann eine Darstellung eines modellierten Systems erstellen kann. In der folgenden Beschreibung wird der Begriff „Knoten" zur Verweisung auf eine einen Zustand oder eine Funktion darstellende Ikone und der Begriff „Verknüpfung" zur Verweisung auf eine ein Verknüpfungsobjekt darstellende Ikone verwendet. Es ist klar zu erkennen, dass die weiter unten erörterten grafischen Elemente als Beispiele angeführt sind und alle charakteristischen grafischen Elemente an die Stelle der weiter unten erörterten grafischen Elemente treten können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
Die weiter unten unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 erörterten grafischen Elemente sind zur Erstellung eines Simulationsmodells, zum Beispiel des in 9 gezeigten Modells, verwendbar. Nun wird zuerst auf 6 Bezug genommen, wo Beispiele für zwei Knotentypen, nämlich für einen Zustandsknoten 110 und einen Funktionsknoten 112, veranschaulicht sind. Zur Unterscheidung zwischen Zustands- und Funktionsknoten 110 und 112 wird nun auch auf 9 Bezug genommen. 9 veranschaulicht ein beispielhaftes Simulationsmodell 150, das ein Raubtier-Beutetier-System darstellt. In dem Modellsystem umfassen die Raubtiere Wölfe und die Beutetiere Kaninchen.
Nun kehren wir zu 6 zurück, wo ein Zustandsknoten 110 ein zugrunde liegendes Zustandsobjekt darstellt, das eine Bedingung oder einen Zustand in dem modellierten System definiert. Aus der Darstellung des Simulationsmodells 150 gemäß 9 geht hervor, dass Zustandsknoten verschiedene Bedingungen in dem Modell darstellen. Konkret stellt ein Zustandsknoten „Vegetation" 152 den Zustand der Vegetation in dem Modell 150 dar, während die Zustandsknoten 156, 158, 162 bzw. 164 Populationszahlen von Kaninchen und Wölfen darstellen. Die verschiedenen Objekte, die den Zustandsknoten zugrunde liegen, können einen oder mehrere Parameter und/oder eine oder mehrere Gleichungen (oder Verfahren) umfassen, die durch Verknüpfungen (hier ist auch der Begriff „Pfeile" verwendbar) bewirkt oder beeinflusst werden, die die jeweiligen Zustandsknoten speisen (das heißt, dass Zustands- und Funktionsobjekte durch Verknüpfungsobjekte beeinflusst werden). Zum Beispiel stellt der Zustandsknoten „Ausgewachsene Kaninchen" 156 ein Objekt dar, das einen Parameter einschließt, der die Zahl der ausgewachsenen Kaninchen zu jedem bestimmten Zeitpunkt in der Simulation anzeigt.
Wie in 6 zu sehen ist, stellt ein Funktionsknoten 112 ein Funktionsobjekt dar, das in dem Simulationsmodell ein Element definiert, das ausschließlich eine Funktion von null oder mehr Objekten (oder Parametern) in dem Simulationsmodell ist. Nun kehren wir zu dem in 9 gezeigten Simulationsmodell 150 zurück, wo zwei Funktionsknoten 154 bzw. 160 Objekte darstellen, die das Nahrungsangebot für Kaninchen und das Nahrungsangebot für Wölfe darstellen. Jeder der Funktionsknoten 154 und 160 schließt einen Parameter ein, der eine Funktion von Parametern von Knoten ist, die den relevanten Funktionsknoten speisen, wie durch Verknüpfungen angezeigt ist. Zum Beispiel ist der Funktionsknoten 154, der einen Parameter hat, dessen Wert die Menge der verfügbaren Kaninchennahrung darstellt, als eine Funktion des Vegetationsknotens 152 dargestellt. Entsprechend ist der Funktionsknoten 160, der einen Parameter einschließt, dessen Wert die verfügbare Menge an Wolfsnahrung anzeigt, eine Funktion des Knotens „Ausgewachsene Kaninchen" 156 und des Knotens „Junge Kaninchen" 158.
7 veranschaulicht eine Menge von Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128, die ein Modellersteller zur Darstellung einer Relationsbedingung auswählen kann, die zwischen zwei durch Knoten dargestellten Objekten in einem Simulationsmodell besteht. Jede der Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128 ist mit einer unterschiedlichen Relationsbedingung verknüpft und stellt diese dar. Nun wird zuerst auf eine Verknüpfungsdarstellung „Konstante Wirkung" 118 Bezug genommen. Diese Verknüpfungsdarstellung zeigt eine Relationsbedingung zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt (dargestellt durch die Zustandsknoten 115 bzw. 117) an, wobei das erste Objekt eine Wirkung auf das zweite Objekt hat und diese Wirkung unabhängig von irgendwelchen Parameterwerten ist, die mit dem ersten oder dem zweiten Knoten verknüpft sind. In einer Ausführungsform stellt die Verknüpfungsdarstellung 118 die Wirkung als für die Dauer einer Simulationsoperation konstante Wirkung dar. Die Verknüpfungsdarstellung 118 ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hinteren Abschnitt der Verknüpfungsdarstellung und dem Kreis hinter der Pfeilspitze ein Abstand besteht. Eine Verknüpfungsdarstellung „Proportionale Wirkung" 120 stellt eine Relationsbedingung zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt dar, wobei das erste Objekt eine Wirkung auf das zweite Objekt hat und das Ausmaß dieser Wirkung von dem Wert eines Parameters des ersten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 115) abhängt. Die Verknüpfungsdarstellung 120 ist dadurch gekennzeichnet, dass ihr hinterer Abschnitt den Kreis hinter der Pfeilspitze berührt. In 9 sind Beispiele für Verknüpfungsdarstellungen des Typs „Proportionale Wirkung" mit 120a und 120b bezeichnet. Konkret hat der Zustandsknoten „Ausgewachsene Kaninchen" 156, wie zu sehen ist, eine proportionale Wirkung auf den Zustandsknoten „Junge Kaninchen" 158 dahin gehend, dass die Zahl der jungen Kaninchen proportional zu der Zahl der ausgewachsenen Kaninchen zunimmt. Gleiches trifft auf die Verknüpfungsdarstellung 120b zu, die die Wirkung des Knotens „Ausgewachsene Wölfe" 162 auf den Knoten „Junge Wölfe" 164 darstellt.
Eine Verknüpfungsdarstellung „Wechselwirkung" 122 stellt dar, dass ein erstes Objekt (dargestellt durch den Zustandsknoten 115) eine Wirkung auf ein zweites Objekt (dargestellt durch den Zustandsknoten 117) hat und dass die Wirkung von den Parameterwerten sowohl des ersten als auch des zweiten Objekts abhängt. Die Verknüpfungsdarstellung 122 ist dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt der Darstellung in den Kreis eingreift und dass sich eine gekrümmte Linie von dem Kreis zu dem Zustandsknoten 117 erstreckt. Nun kehren wir zu 9 zurück, wo zwei Beispiele für Verknüpfungsdarstellungen des Typs „Wechselwirkung" mit 122a und 122b bezeichnet sind. Konkret hat der Knoten „Ausgewachsene Wölfe" 162, wie zu sehen ist, eine Wirkung auf den Knoten „Ausgewachsene Kaninchen" 156. Konkret verzehren ausgewachsene Wölfe ausgewachsene Kaninchen, wie durch „C" in dem Kreis 170 angezeigt ist. Die Rate bzw. das Ausmaß dieses Verzehrs ist sowohl durch die Zahl der ausgewachsenen Wölfe als auch durch die Zahl der ausgewachsenen Kaninchen bestimmt und die Wirkung des durch den Knoten 162 dargestellten Objekts auf das durch den Knoten 156 dargestellte Objekt ist demgemäß abhängig von dem Wert der Parameter (zum Beispiel Populationszahlen), die mit jedem dieser Objekte jeweils verknüpft sind. Die gleiche Erklärung trifft auf die Wirkung des durch den Knoten „Ausgewachsene Wölfe" 162 dargestellten Objekts auf das durch den Knoten „Junge Kaninchen" 158 dargestellte Objekt zu, zwischen denen sich die Verknüpfungsdarstellung „Wechselwirkung" 122b erstreckt.
Eine in 7 gezeigte Verknüpfungsdarstellung „Konstante Umwandlung" 124 stellt dar, dass Instanzen eines ersten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 115) in Instanzen eines zweiten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 117) umgewandelt werden. Die Verknüpfungsdarstellung „Konstante Umwandlung" 124 stellt außerdem dar, dass die Zahl der umgewandelten Instanzen unabhängig von irgendwelchen Parameterwerten ist, die mit dem ersten oder dem zweiten Objekt verknüpft sind. In einer Ausführungsform kennzeichnet die Verknüpfungsdarstellung 124 diese Umwandlung als konstant und wird nicht durch externe Parameter bewirkt. Die Verknüpfungsdarstellung 124 ist dadurch gekennzeichnet, dass ihr hinterer Abschnitt relativ zu dem hinteren Abschnitt der Verknüpfungsdarstellung „Konstante Wirkung" 118 verdickt ist und dass zwischen diesem hinteren Abschnitt und dem Kreis hinter der Spitze der Verknüpfungsdarstellung 124 ein Abstand besteht.
Eine Verknüpfungsdarstellung „Proportionale Umwandlung" 126 stellt dar, dass eine Zahl von Instanzen eines ersten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 115) in Instanzen eines zweiten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 117) umgewandelt wird. Die Verknüpfungsdarstellung 126 zeigt außerdem an, dass die Zahl der umgewandelten Instanzen von der Zahl der Instanzen des ersten Objekts abhängt. In 9 sind Verknüpfungsdarstellungen des Typs „Proportionale Umwand lung" mit 126a und 126b bezeichnet. Konkret stellt die Verknüpfungsdarstellung 126a dar, dass Instanzen eines durch den Knoten „Junge Kaninchen" 158 dargestellten Objekts in Instanzen eines durch den Knoten „Ausgewachsene Kaninchen" 156 dargestellten Objekts umgewandelt werden. Außerdem hängt die Zahl der jungen Kaninchen (also Instanzen junger Kaninchen), die in ausgewachsene Kaninchen (also Instanzen ausgewachsener Kaninchen) umgewandelt werden, von der Zahl der Instanzen der jungen Kaninchen ab, die in dem durch den Knoten 158 dargestellten Objekt vorhanden sind. Entsprechend hängt die Zahl der Instanzen eines durch den Knoten „Junge Wölfe" 164 dargestellten Objekts, die in Instanzen eines durch den Knoten „Ausgewachsene Wölfe" 162 dargestellten Objekts umgewandelt werden, von der Zahl der Instanzen des durch den Knoten „Junge Wölfe" 164 dargestellten Objekts ab. Die Kreise 172 der Verknüpfungsdarstellungen „Proportionale Umwandlung" 126a und 126b schließen, wie zu sehen ist, den Buchstaben „S" ein, wodurch angezeigt wird, dass der Typ der auftretenden Umwandlung eine Zustandsänderung ist. Es ist klar zu erkennen, dass auch ein beliebiges anderes Symbol in dem Kreis einer Verknüpfungsdarstellung eingeschlossen sein könnte, um weitere Informationen hinsichtlich des Typs der Relationsbedingung bereitzustellen, die zwischen Objekten besteht, die durch Knoten dargestellt sind, zwischen denen sich eine Verknüpfungsdarstellung erstreckt.
Eine Verknüpfungsdarstellung „Wechselwirkungsumwandlung" 128 stellt dar, dass eine Zahl von Instanzen eines ersten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 115) in Instanzen eines zweiten Objekts (dargestellt durch den Zustandsknoten 117) umgewandelt wird. Die Verknüpfungsdarstellung „Wechselwirkungsumwandlung" 128 stellt außerdem dar, dass die Zahl der Instanzen des ersten Objekts, die in Instanzen des zweiten Objekts umgewandelt werden, von jeweiligen Zahlen von Instanzen sowohl des ersten Objekts als auch des zweiten Objekts abhängt. Die Verknüpfungsdarstellung 128 ist dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt relativ zu dem hinteren Abschnitt der Verknüpfungsdarstellung 122 verdickt ist und dass sich eine gekrümmte Linie von einem Kreis in der Darstellung 128 zu dem Zustandsknoten 117, der das zweite Objekt darstellt, erstreckt.
Aus der oben stehenden Beschreibung der Verknüpfungsdarstellungen 118–128 geht hervor, dass jede Verknüpfung eine Relationsbedingung entweder des Typs „Wirkung" oder des Typs „Umwandlung" zwischen einem ersten und einem zweiten Objekt darstellt. Außerdem stellt jede der Verknüpfungsdarstellungen 118–128 die Relationsbedingung als entweder konstant oder proportional oder auf einer Wechselwirkung beruhend dar.
Die in 7 gezeigten Verknüpfungsdarstellungen 118–128 sind beispielhafter Natur und es sind alle geeigneten Verknüpfungsdarstellungen zur Darstellung der verschiedenen oben beschriebenen Relationsbedingungen verwendbar. Es ist klar zu erkennen, dass die durch die verschiedenen Verknüpfungsdarstellungen 118–128 dargestellten Relationsbedingungen typischerweise durch den Modellersteller definiert werden. Zu diesem Zweck sind in der unten stehenden Tabelle 1 Beispiele für mathematische Ausdrücke von Relationsbedingungen, die durch die verschiedenen Verknüpfungsdarstellungen darstellbar sind, bereitgestellt. Die in Tabelle 1 aufgeführten mathematischen Ausdrücke sind für ein dynamisches Simulationsmodell vorgesehen, das durch den Zeitverlauf gesteuert wird. Die Verknüpfungsdarstellungen 118–128 sind ebenso in einem statischen Modell verwendbar, zum Beispiel in einem Modell, in dem der Zeit ein durch den Benutzer eingegebener Wert zuweisbar ist.
TABELLE 1
Wie oben erwähnt, schließt jede der Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128 einen Kreis ein, in dem eine grafische Identifizierung, die weitere Informationen zu der Relationsbedingung bereitstellt, anzeigbar ist. Wie zum Beispiel 9 zeigt, enthält jede der Verknüpfungsdarstellungen einen Buchstaben des Alphabets, der weitere Informationen zu der Relationsbedingung zwischen zwei jeweiligen Objekten bereitstellt. Eine GUI kann auch eine Indextabelle 174 bereitstellen (siehe zum Beispiel 9), die einen Schlüssel zu den Identifizierungen bereitstellt, die in den Kreisen der verschiedenen Verknüpfungsdarstellungen angezeigt sind.
Nun wird auf 10 Bezug genommen. Dort wird ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren 180 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zur Generierung einer Anzeige (oder grafischen Darstellung) eines Simulationsmodells veranschaulicht. In einer Ausführungsform werden die Schritte des Verfahrens 180 durch eine GUI zusammen mit dem in 3 veranschaulichten Software-Kern 52 ausgeführt. Das Verfahren beginnt mit Schritt 182 und wird mit Schritt 184 fortgesetzt, wo eine vorgegebene Menge von Relationsbedingungen, die zwischen Objekten in dem Simulationsmodell bestehen können, definiert wird. Die definierten Relationsbedingungen können zum Beispiel die sechs Relationsbedingungen umfassen, die weiter oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben sind, und sind in Form von Gleichungen ausdrückbar. In Schritt 186 wird eine jeweilige Verknüpfungsdarstellung mit jeder der Relationsbedingungen der Menge verknüpft. So sind zum Beispiel die Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128 jeweils mit einer einzelnen Relationsbedingung der Menge verknüpfbar, wie weiter oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Nun soll ein minimaler Aufbau in Schritt 188 betrachtet werden, wo die GUI Knotendarstellungen, zum Beispiel die Zustandsknoten 115 und 117, für erste und zweite Objekte anzeigt. Die Anzeige der Knotendarstellungen erfolgt als Reaktion auf eine Eingabe durch einen Benutzer. In diesem Schritt kann ein Benutzer auch weitere Informationen eingeben, zum Beispiel Parameterwerte, Gleichungen und eine Dokumentation, um die Diagrammobjekte (d.h. Zustands- und/oder Funktionsobjekte), zum Beispiel die in 3 mit 54 bezeichneten, zu definieren.
Nachdem somit mindestens zwei Knotendarstellungen zur Anzeige durch die GUI generiert und die Objekte, die diesen Knotendarstellungen zugrunde liegen, definiert worden sind, wählt der Benutzer dann in Schritt 190 aus den Verknüpfungsdarstellungen, die mit der vorgegebenen Menge von Relationsbedingungen verknüpft sind, eine Verknüpfungsdarstellung aus, um eine gewünschte Relationsbedingung zwischen den durch den ersten und den zweiten Knoten dargestellten Objekten darzustellen (um zum Beispiel eine Gleichung oder eine Klasse von Gleichungen zu beschreiben, die eine Relation zwischen dem ersten und dem zweiten Objekt definieren). In Schritt 192 kann ein Benutzer dann die Relationsbedingung zwischen den Objekten in Form von Parameterwerten weiter definieren. Die Relationsbedingung zwischen den Objekten ist zum Beispiel in Form einer dynamischen Gleichung, zum Beispiel durch irgendeine der in obiger Tabelle 1 bereitgestellten, ausdrückbar. Parameter, die die Relationsbedingung definieren, sind unter Verwendung eines Parameterfensters 90, zum Beispiel des in 5 gezeigten, eingeb- und definierbar. Optional kann der Benutzer auch weitere Informationen beschreiben, die in die Verknüpfungsdarstellung einzuschließen sind. Der Benutzer kann zum Beispiel eine Identifizierung beschreiben, die in den Kreis irgendeiner der Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128 in 7 einzuschließen ist. Das Verfahren 180 wird dann mit Schritt 194 fortgesetzt, wo die GUI die ausgewählte Verknüpfungsdarstellung anzeigt, um die Relationsbedingung zu zeigen, die zwischen den Objekten besteht, die durch den ersten und den zweiten Knoten dargestellt sind.
Die Verknüpfung von unterschiedlichen Verknüpfungsdarstellungen mit jeder einzelnen Relationsbedingung einer Menge ist dadurch besonders vorteilhaft, dass ein Benutzer, der eine Anzeige eines Simulationsmodells (zum Beispiel Simulationsmodell 150 in 9) betrachtet, die Relationen zwischen den durch die Knoten dargestellten Objekten unmittelbar feststellen und verstehen kann, ohne tiefer in die Darstellung eindringen oder auf zusätzliche Informationsfenster zugreifen zu müssen. Der Einschluss von Identifizierungen in die jeweiligen Kreise jeder der Verknüpfungsdarstellungen 118 bis 128 und die Bereitstellung eines Schlüssels 174 für jede der Identifizierungen tragen dazu bei, dass die Anzeige noch besser verstanden wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 190 zur Auswahl einer Verknüpfungsdarstellung aus einer vorgegebenen Menge zur Darstellung einer Relationsbedingung zwischen Objekten, die durch einen ersten und einen zweiten Knoten in einem Diagrammfenster dargestellt sind, veranschaulicht. Das Verfahren 190 beginnt mit Schritt 200 und wird dann mit dem Auswahlblock 202 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Relationsbedingung zwischen dem ersten und dem zweiten Objekt eine Relation des Typs „Wirkung" oder des Typs „Umwandlung" ist. Wenn ermittelt wird, dass die Relationsbedingung genau als Relation des Typs „Wirkung" klassifiziert ist, wird das Verfahren mit dem Auswahlblock 204 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Wirkung konstant ist. Wenn ja, wird in Schritt 206 eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 118) ausgewählt. Wenn die Relation des Typs „Wirkung" nicht konstant ist, wird das Verfahren 190 mit dem Auswahlblock 208 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Wirkung des einen Objekts auf das andere von dem Wert eines mit einem der Objekte verknüpften Parameters abhängt. Wenn ja, wird das Verfahren mit Schritt 210 fortgesetzt, wo eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 120) ausgewählt wird. Als Alternative dazu wird das Verfahren 190 mit dem Auswahlblock 212 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Wirkung des einen Objekts auf das andere von Werten von Parametern abhängt, die mit jedem der Objekte verknüpft sind. Wenn ja, wird das Verfahren 190 mit Schritt 214 fortgesetzt, wo eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 122) ausgewählt wird. Nach Schritt 214 endet das Verfahren mit Schritt 216.
Nun kehren wir zu dem Auswahlblock 202 zurück. Wenn dort ermittelt wird, dass die Relationsbedingung zwischen den Objekten keine Relationsbedingung des Typs „Wirkung", sondern eine Relationsbedingung des Typs „Umwandlung" ist, wird das Verfahren nach dem Auswahlblock 202 mit dem Auswahlblock 218 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Relationsbedingung des Typs „Umwandlung" erfordert, dass eine konstante Zahl von Instanzen eines Objekts in Instanzen des anderen Objekts umgewandelt wird. Wenn ja, wird das Verfahren mit Schritt 220 fortgesetzt, wo eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 214) ausgewählt wird. Als Alternative dazu wird das Verfahren mit dem Auswahlblock 222 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Relationsbedingung des Typs „Umwandlung" bestimmt, dass die Zahl der Instanzen des einen Objekts, die in Instanzen des ande ren Objekts umgewandelt werden, von der Zahl der Instanzen eines der beiden Objekte abhängt. Wenn ja, wird das Verfahren mit Schritt 224 fortgesetzt, wo eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 126) ausgewählt wird. Als Alternative dazu wird das Verfahren mit dem Auswahlblock 226 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob die Relationsbedingung des Typs „Umwandlung" erfordert, dass die Zahl der Instanzen eines Objekts, die in Instanzen des anderen Objekts umgewandelt werden, von jeweiligen Zahlen von Instanzen in sowohl dem ersten als auch dem zweiten Objekt abhängt. Wenn ja, wird eine geeignete Verknüpfungsdarstellung (zum Beispiel Verknüpfungsdarstellung 128) ausgewählt. Nach Schritt 228 wird das Verfahren 190 mit Schritt 216 fortgesetzt, wo es endet.
Nun kehren wir zu 8 zurück. Es kann der Wunsch eines Modellerstellers sein, eine Situation zu modellieren, in der eine durch eine Verknüpfungsdarstellung 138 dargestellte Relationsbedingung zwischen durch die Knoten 130 und 132 dargestellten Objekten durch ein drittes Objekt, das durch den Knoten 134 dargestellt ist, beeinflusst wird. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Einblenden einer Modifikatordarstellung 136 in die relevante Verknüpfungsdarstellung 138 diesen Einfluss des dritten Objekts auf die Relationsbedingung zwischen dem ersten und dem zweiten Objekt darstellen. Wie außerdem zu sehen ist, speist der das dritte Objekt darstellende Knoten 134 die Modifikatordarstellung 136 mittels einer Verknüpfungsdarstellung 137. Die Modifikatordarstellung 136 schließt eine Identifizierung ein, die die Art der Wirkung des dritten Objekts auf die relevante Relationsbedingung anzeigt. Die Modifikatordarstellung 136 kann zum Beispiel, wie es in 8 der Fall ist, ein Symbol „+" einschließen, das anzeigen kann, dass der dritte Knoten eine stimulierende Wirkung auf die relevante Relationsbedingung hat. Wie in 9 zu sehen ist, schließen die Modifikatordarstellungen 136a und 136b jeweils das Symbol „+" ein, das anzeigt, dass ein drittes Objekt (d.h. ein Objekt „Kaninchennahrungsangebot") eine stimulierende Wirkung auf die Produktion von Objektinstanzen „Junge Kaninchen" durch Objektinstanzen „Ausgewachsene Kaninchen" hat. Die Modifikatordarstellung 136 stellt eine analoge Situation hinsichtlich der Wolfspopulation in dem Simulationsmodell 150 dar.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Modifikatordarstellung ein Symbol „–" einschließen, um darzustellen, dass ein drittes Objekt eine hemmende Wirkung auf die Relationsbedingung zwischen einem Paar von Objekten hat. Außerdem kann eine Modifikatordarstellung ein Symbol „–" einschließen, das anzeigt, dass das dritte Objekt entweder eine hemmende oder eine stimulierende Wirkung auf die Relation zwischen einem Paar von Objekten haben kann, und zwar in Abhängigkeit von dem Wert eines Parameters des ersten Objekts, des dritten Objekts oder eines Modifikatorobjekts, das durch die Modifikatordarstellung dargestellt ist. Zum Beispiel könnte ein Parameter des dritten Objekts eine bestimmte Schwelle haben, unterhalb der das dritte Objekt eine stimulierende Wirkung auf die Relationsbedingung hat und oberhalb der das dritte Objekt eine hemmende Wirkung auf die Relationsbedingung hat.
Zu diesem Zweck wird nun auf 12 Bezug genommen, die ein Verfahren 230 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Anzeige einer Modifikatordarstellung, die den Einfluss eines Objekts auf eine Relationsbedingung zwischen einem Paar von Objekten darstellt, veranschaulicht. Das Verfahren beginnt mit Schritt 232 und wird mit Schritt 234 fortgesetzt, wo eine Knotendarstellung für ein drittes Objekt des Simulationsmodells in einem Diagrammfenster als Reaktion auf eine Eingabe durch einen Benutzer angezeigt wird. Das Verfahren wird dann mit dem Auswahlblock 236 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob das dritte Objekt eine durch eine geeignete Verknüpfungsdarstellung dargestellte Relationsbedingung zwischen zwei Objekten beeinflusst, die in dem Diagrammfenster durch jeweilige Knotendarstellungen dargestellt sind. Wenn nicht, endet das Verfahren mit Schritt 238. Wenn ja, wird das Verfahren mit dem Auswahlblock 240 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob dieser Einfluss hemmend ist. Wenn ja, wird in Schritt 242 eine Modifikatordarstellung einschließlich einer geeigneten Identifizierung (zum Beispiel "–„) ausgewählt. Als Alternative dazu wird das Verfahren 230 mit dem Auswahlblock 244 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob der Einfluss stimulierend ist. Wenn ja, wird in Schritt 246 eine Modifikatordarstellung einschließlich einer geeigneten Identifizierung (zum Beispiel "+„) ausgewählt. Als Alternative dazu wird das Verfahren mit dem Auswahlblock 248 fortgesetzt, wo ermittelt wird, ob der Einfluss von einem Wert eines Parameters des dritten Objekts abhängt. Wenn ja, wird in Schritt 252 eine Modifikatordarstellung einschließlich einer geeigneten Identifizierung (zum Beispiel "=„) ausgewählt.
Die oben erwähnten Identifizierungen sind natürlich rein beispielhafter Natur und jede beliebige geeignete Identifizierung ist in eine Modifikatordarstellung einschließbar, um ein Kennzeichen eines zugrunde liegenden Modifikatorobjekts anzuzeigen. Zum Beispiel sind Modifikatordarstellungen, die das „A" oder das „B" einschließen, auch dazu verwendbar, das zugrunde liegende Modifikatorobjekt dahin gehend zu kennzeichnen, dass es eine Relationsbedingung (zum Beispiel eine Relationsbedingung des Typs „Wirkung" oder des Typs „Umwandlung") zwischen zwei Objekten „zulässt" oder „blockiert".
Nach den Schritten 242, 246 oder 252 wird das Verfahren 230 mit Schritt 252 fortgesetzt, wo die ausgewählte Modifikatordarstellung in eine Verknüpfungsdarstellung zwischen Knoten für das erste und das zweite Objekt eingeblendet und eine Verknüpfungsdarstellung zwischen einer Knotendarstellung für das dritte Objekt und der Modifikatordarstellung generiert wird. Das Verfahren endet dann mit Schritt 238.
Die Modifikatordarstellung stellt ein zugrunde liegendes Modifikatorobjekt dar, das seinerseits in Form einer Gleichung ausdrückbar ist. In einer Ausführungsform kann das Modifikatorobjekt eine Funktion von Parametern in dem Simulationsmodell umfassen. Ein Beispiel für eine Gleichung, die ein Modifikatorobjekt ausdrückt, ist in unten stehender Tabelle 2 bereitgestellt.
TABELLE 2
In Tabelle 2 bezieht sich der „Verknüpfungsterm"-Ausdruck auf eine Gleichung, die in einem Verknüpfungsobjekt dargestellt ist, um eine Relationsbedingung zwischen zwei Objekten auszudrücken. Beispiele für solche Gleichungen sind in oben stehender Tabelle 1 in der Spalte RELATIONSBEDINGUNG (GLEICHUNG) bereitgestellt.
Anzeigefelder – Zugriff auf ausgewählte Parameter
Zwar zeigt 9 zu Erklärungszwecken ein einfaches Simulationsmodell 150, doch ist klar zu erkennen, dass die oben beschriebenen grafischen Elemente auch zur Generierung eines Modells für ein sehr komplexes System, zum Beispiel ein Aspekt der menschlichen Physiologie oder ein komplexes Fertigungssystem, verwendbar sind. In einem solchen Fall kann das Simulationsmodell Hunderte oder sogar Tausende von Objekten einschließen, von denen jedes eine Anzahl von Parametern einschließen kann. Zur Durchführung von effektiven „Was-wäre-wenn"-Analysen unter Verwendung eines Simulationsmodells ist es nützlich, vor der Ausführung einer Simulationsoperation auf die Eingangswerte bestimmter Schlüsselparameter zuzugreifen und diese zu beobachten und möglicherweise auch Ausgangswerte für diese Schlüsselparameter am Ende einer solchen Operation zu beobachten. Da viele Parameter in dem Ausdruck einer Relation zwischen zwei Objekten eingeschlossen sind und durch diese bewirkt werden, kann es auch notwendig sein, dass ein Modellersteller bestimmte Parameter an beiden Enden einer solchen Relation untersucht. Es kann zum Beispiel der Wunsch eines Modellerstellers sein, Parameter, die die Wirkungen eines spezifischen Objekts auf eine Anzahl von anderen Objekten beschreiben, und auch Parameter, die die Wirkungen dieser anderen Objekte auf das spezifische Objekt beschreiben, zu untersuchen. Komplexe Modelle werden oft auch entweder unter Verwendung von Software-Funktionen oder rein nach den Gepflogenheiten des Modellerstellers in ein System von Teilmodellen untergliedert. Demgemäß ist es für den Modellersteller oft von Nutzen, ausgewählte Parameter, die in einem spezifischen Teilmodell enthalten sind, gleichzeitig zu betrachten. Die Befriedigung dieses Bedürfnisses ist durch die Tatsache erschwert, dass sich innerhalb der Grenzen eines Teilmodells möglicherweise nicht immer dieselben Parameter befinden, ein einzelner Parameter also in vielen Teilmodellen erscheinen kann. Außerdem ändern sich oft die Grenzen von Teilmodellen im Laufe der Entwicklung des Modells.
Es kann notwendig sein, dass ein Modellersteller, der Modellier-Software verwendet, ein Parameterfenster für jede Variable aufruft, auf die der Modellersteller zugreifen bzw. die er betrachten will. Es ist klar zu erkennen, dass die Generierung einer Anzahl solcher Fenster, was bei einem komplexen Modell typischerweise der Fall sein kann, schnell eine überladene GUI ergibt. Die Verwaltung und Betrachtung einer solchen Vielzahl von Parameterfenstern ist auch lästig.
Um das Bedürfnis nach dem Betrachten und Zugreifen auf eine durch den Benutzer ausgewählte Gruppe von Parametern in einem Simulationsmodell zu befriedigen, schlägt die vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines Mechanismus vor, mit dessen Hilfe der Modellersteller Gruppierungen von „Aliasnamen" von Parametern in Fenstern oder Anzeigefeldern schaffen kann, die in ein Diagrammfenster einblendbar oder neben diesem anzeigbar sind und die sich von dem Diagrammfenster unterscheiden. Die vorliegende Erfindung schlägt außerdem vor, einem Modellersteller die Schaffung von mehreren Zugriffsanzeigefeldern zu gestatten, wobei jedes Anzeigefeld den Zugriff auf eine durch den Benutzer ausgewählte Gruppe von Parametern ermöglicht, die einem Objekt oder einer Gruppe von Objekten in dem simulierten Modell entnommen wurden. 13 stellt Beispiele für zwei Zugriffsanzeigefelder 260 und 262 bereit, von denen jedes Informationen zu durch den Benutzer ausgewählten Parametern von Objekten in dem beispielhaften Simulationsmodell 150, das in 9 gezeigt wird, enthält. Genauer gesagt, zeigt das Zugriffsanzeigefeld 260 Informationen zu verschiedenen Parametern an, die die Kaninchenpopulation betreffen, die durch die Objekte in dem Simulationsmodell 150 modelliert ist. Entsprechend zeigt das Zugriffsanzeigefeld 262 Informationen zu Parametern an, die die Raubtierpopulation betreffen, die durch Objekte in dem Simulationsmodell 150 dargestellt ist. Jedes der Zugriffsanzeigefelder 260 und 262 hat vier Spalten mit Informationen, nämlich eine Objektspalte 264, eine Symbolspalte 266, eine Betriebswertspalte 268 und eine Einheitenspalte 270. Die Objektspalte 264 schließt sowohl eine Knotendarstellung (oder Ikone) als auch eine Textbeschreibung für das Objekt für jeden in dem Anzeigefeld eingeschlossenen Parameter ein. Es ist offensichtlich, dass Objekte, aus denen Parameter extrahierbar sind, Zustandsobjekte, Funktionsobjekte, Verknüpfungsobjekte und Modifikatorobjekte einschließen, die in 3 insgesamt als Diagrammobjekte 54 bezeichnet sind. Die Symbolspalte 266 enthält ein spezifiziertes Symbol für jeden der in dem jeweiligen Zugriffsanzeigefeld eingeschlossenen Para meter, während die Betriebswertspalte 268 einen Betriebswert für jeden der Parameter einschließt. In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst jeder Betriebswert einen festen Eingangswert für einen Parameter und wird somit nicht durch die Ausführung einer Simulationsoperation bewirkt. In einer anderen Ausführungsform kann der Betriebswert einen aktuellen Wert für den Parameter umfassen und somit einen Ausgangswert am Ende einer Simulationsoperation widerspiegeln. In dieser Ausführungsform kann sich im Verlauf einer Simulationsoperation, bei der das Simulationsmodell 150 verwendet wird, der in der Betriebswertspalte 268 für jeden Parameter angezeigte Betriebswert ändern und ist fortlaufend aktualisierbar. Es ist außerdem von Bedeutung, dass ein Benutzer auf einen Betriebswert des Parameters in der Spalte 268 zugreifen kann, indem er einen Bereich in einem Anzeigefeld auswählt, in dem der relevante Betriebswert erscheint. Der Benutzer kann dann in der Lage sein, diesen Parameter zu ändern und eine Simulationsoperation zu wiederholen, womit er die Durchführung von „Was-wäre-wenn"-Analysen besonders vereinfacht. Die Einheitenspalte 270 beschreibt die Einheiten für den relevanten Parameter.
Die in 13 gezeigten Anzeigefelder 260 und 262 sind auch deshalb vorteilhaft, weil sie es ermöglichen, dass eine durch den Benutzer ausgewählte Gruppe von Parametern insgesamt betrachtet wird. Die Anzeigefelder 260 und 262 stellen für einen Benutzer eine Anzahl von anderen Funktionen bereit, um die Benutzerfreundlichkeit eines Simulationsmodells zu erhöhen. Konkret kann der Benutzer ein Parameterfenster 90, zum Beispiel das in 5 gezeigte, für den relevanten Parameter aufrufen, indem er die Ikone für irgendein spezielles Objekt in dem Anzeigefeld zum Beispiel durch einen Doppelklick auf diese Ikone auswählt.
Jedes der Zugriffsanzeigefelder 260 und 262 schließt außerdem Navigationsikonen 272 und 274 ein, die durch den Benutzer zum Beispiel durch einen Doppelklick auf diese Ikonen auswählbar sind, um sich zwischen den Anzeigefeldern zu bewegen. Zum Beispiel könnte ein Benutzer, unter der Voraussetzung, dass das „Raubtier"-Anzeigefeld 260 gerade aktiv ist und angezeigt wird (also ein Benutzer auf dieses zugreifen kann) und dass das „Kaninchen"-Anzeigefeld 260 ebenfalls durch die GUI definiert wurde, entweder die „Rückwärts"-Navigationsikone 272 oder die „Vorwärts"-Navigationsikone 274 auswählen, um das Anzeigefeld 262 in einen inaktiven Zustand und das Anzeigefeld 260 in einen aktiven und angezeigten Zustand zu über führen, in dem ein Benutzer auf die Betriebswerte der Parameter des Anzeigefelds 260 zugreifen kann. Es ist klar zu erkennen, dass dort, wo mehr als zwei Anzeigefelder durch eine GUI definiert sind, die Navigationsikonen 272 und 274 ein bequemes und benutzerfreundliches Verfahren zur Navigation zwischen solchen Anzeigefeldern bereitstellen.
Jedes Anzeigefeld schließt auch eine Listenikone 276 ein, die sich zwischen den Navigationsikonen 272 und 274 befindet. Nach einer Benutzerauswahl der Listenikone 276 in dem Anzeigefeld wird ein Pull-down-Menü (nicht gezeigt) einschließlich einer Liste mit allen in der GUI vorhandenen Anzeigefeldern aufgerufen. Die Liste kann einen Namen für jedes vorhandene Anzeigefeld enthalten und eine Identifizierung, zum Beispiel ein Kontrollzeichen, neben dem Namen des gerade aktiven Anzeigefelds bereitstellen. Aus dieser Liste kann ein Benutzer dann ein anderes Anzeigefeld als das aktive Anzeigefeld bestimmen.
Jedes der Zugriffsanzeigefelder 260 und 262 stellt ein zugrunde liegendes Anzeigefeldobjekt 56, zum Beispiel die in 3 gezeigten, dar.
Unter Bezugnahme auf 14 werden Verfahren zur Schaffung eines Zugriffsanzeigefelds, zum Beispiel des in 13 gezeigten Anzeigefelds 260, und eines verknüpften Anzeigefeldobjekts 56 und zum Zugriff auf Parameter in einem solchen Anzeigefeld beschrieben. Das Verfahren beginnt mit Schritt 282 und wird dann mit Schritt 284 fortgesetzt, wo ein Anzeigefeld auf der GUI angezeigt wird. Das Anzeigefeld stellt ein zugrunde liegendes Anzeigefeldobjekt 56 dar, deren Funktionen der Empfang und die Speicherung von Eingangswerten für durch den Benutzer bezeichnete Parameter in dem Simulationsmodell sind. Das Anzeigefeld wird als Reaktion auf die Benutzerauswahl eines geeigneten Menüeintrags angezeigt. In Schritt 286 kennzeichnet ein Modellersteller (auch als „Benutzer" bezeichnet) einen Parameter eines Objekts zum Einschluss in das angezeigte Anzeigefeld. Gemäß einem beispielhaften Verfahren kann der Modellersteller einen in ein Anzeigefeld einzuschließenden Parameter kennzeichnen, indem er eine Zieh-und-Ableg-Operation ausführt, wobei er das Symbol eines Parameters aus einem geeigneten Parameterfenster 90, zum Beispiel dem in 5 gezeigten, verwendet. In einem weiteren Verfahren kann der Modellersteller eine ähnliche Zieh-und-Ableg-Operation ausführen, indem er das Symbol für einen Parameter, der in einem bereits definierten Anzeigefeld erscheint, verwendet. Nun kehren wir zu 13 zurück, wo zu sehen ist, dass jedes der Anzeigefelder 260 und 262 auch eine Transferikone 278 in der oberen linken Ecke einschließt. Durch Ausführen einer Zieh-und-Ableg-Operation hinsichtlich der Transferikone 278 kann ein Modellersteller alle Parameter in einem bestimmten Anzeigefeld in einer Operation in ein anderes Anzeigefeld transferieren. Die Transferikone 278 ist dadurch vorteilhaft, dass sie die relativ einfache Schaffung von Duplikaten von Anzeigefeldern erlaubt. Nun kehren wir zu 14 zurück, wo in Schritt 288 eine Ikone und ein Name für das Objekt, zu dem der Parameter gehört, ein Parametersymbol, ein Parameterbetriebswert und Parametereinheiten in dem Anzeigefeld angezeigt werden, wie weiter oben unter Bezugnahme auf die Zugriffsanzeigefelder 260 und 262 erklärt. In Schritt 290 wird über das Anzeigefeld ein Wert für mindestens einen Parameter als Betriebswert für den Parameter empfangen. In einer Ausführungsform ist der Betriebswert ein Eingangswert, der in dem Anzeigefeld bewahrt und nicht durch die Ausführung der Simulationsoperation bewirkt wird. Es ist natürlich klar zu erkennen, dass ein Modellersteller auf diese Art und Weise Werte für eine beliebige Zahl von Parametern in einem Anzeigefeld eingeben kann. In Schritt 292 wird als Reaktion auf die in Schritt 290 über das Anzeigefeld erfolgte Eingabe des Werts der eingegebene Wert dem geeigneten Parameter zugewiesen. In Schritt 294 leitet ein Benutzer dann eine Simulationsoperation ein, in der der dem Parameter zugewiesene Wert durch das Simulationsmodell als Eingangswert bei der Ausführung der Simulationsoperation verwendet wird. In einer Ausführungsform wird der Betriebswert nicht als Reaktion auf die Ausführung der Simulationsoperation geändert. Jedoch sind in einer alternativen Ausführungsform, während der Simulationsoperation und/oder bei ihrer Beendigung, Ausgangswerte für Parameter, die in dem Anzeigefeld eingeschlossen sind, in Schritt 196 in der Betriebswertspalte 268 optional anzeigbar. Das Verfahren endet dann mit Schritt 298.
Schichten – Speichern von Werten für eine Menge von Parametern
Wie weiter oben unter Bezugnahme auf 5 erörtert, kann jeder Parameter jedes Objekts in einem Simulationsmodell drei mit ihm verknüpfte Werte haben, nämlich einen Betriebswert, einen Basiswert und einen Vergleichswert. Diese werden in dem Einstellungsabschnitt 96 eines Parameterfensters 90 für den relevanten Parameter angezeigt. Die Sammlungen von Betriebs-, Basis- und Vergleichswerten für alle Parameter in einem Simulationsmodell kann man passend als Betriebs-, Basis- und Vergleichsfundament bezeichnen. Wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, beschreibt der Modellersteller typischerweise bei der Erstellung eines Simulationsmodells die Basisparameterwerte, die das Basisfundament ausmachen.
Wenn man das in 9 gezeigte Simulationsmodell 150 als Beispiel nimmt, dann ist klar zu erkennen, dass eine bestimmte Menge von Basisparameterwerten (einer Basisfunktion) ein bestimmtes Modellszenario oder eine bestimmte Modellbedingung darstellen kann. So können zum Beispiel Parameter, die mit den durch die Knoten 162 bzw. 164 dargestellten Objekten „Ausgewachsene Wölfe" und „Junge Wölfe" verknüpft sind, ein Szenario darstellen, in dem die Raubtiere Wölfe umfassen. Jedoch ist dadurch, dass den relevanten Parametern eine unterschiedliche Menge von Werten zugewiesen wird, ein Szenario darstell- und modellierbar, in dem die Raubtiere Kojoten umfassen. Entsprechend ist klar zu erkennen, dass eine Menge von Werten für eine bestimmte Menge von Parametern einem spezifischen Modellszenario entsprechen kann. Solche Mengen von Parametern kann man als „Makros" zum Konfigurieren des Modells betrachten. Um einem Benutzer das bequeme Ersetzen eines Szenarios in dem Simulationsmodell durch ein anderes (zum Beispiel Ersetzen eines Wolfraubtierszenarios durch ein Kojotenraubtierszenario) zu gestatten, schlägt die vorliegende Erfindung einen Mechanismus vor, mit dessen Hilfe ein Modellersteller Gruppierungen von „Aliasnamen" von Parametern schaffen kann, die man passend als „Schichten" bezeichnen kann. Jede Schicht umfasst eine Menge von Parameterwerten, die an die Stelle einer Menge von Parameterwerten in dem Basisfundament treten können. Im Gegensatz zu den weiter oben unter Bezugnahme auf 13 und 14 erörterten Anzeigefeldern umfasst eine Schicht eine Menge von Parameterwerten, die an einem anderen Ort als die Basiswerte gespeichert sind, um dem Benutzer das Wechseln zwischen den in einer oder in mehreren Schichten enthaltenen Werten und den Basiswerten zu gestatten.
Nun wird auf 15 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Basisfundaments 300 einschließlich einer Basisschicht 302, die eine Menge von Basiswerten für eine vorgegebene Menge von Parametern umfasst, zeigt. Wie zu sehen ist, ist die Basisschicht 302 durch irgendeine von drei Schichten 304 bis 308 ersetzbar, von denen jede eine Menge von alternativen Werten für die vorgegebene Menge von Parametern enthält.
Mit jeder der Schichten 304 bis 308 ist ein jeweiliges Schichtanzeigefeld 310 bis 314 verknüpft, das einem Modellersteller die Erstellung der jeweiligen Schicht und dann das Betrachten der Werte, die den verschiedenen, in der verknüpften Schicht eingeschlossenen Parametern zugeschrieben sind, gestattet. Jedes der Schichtanzeigefelder 310 bis 314 hat das gleiche Aussehen und die gleiche Anordnung wie die in 13 gezeigten Zugriffsanzeigefelder, aber der Zweck und die Funktionsweise der Schichtanzeigefelder unterscheiden sich fundamental von denen der Zugriffsanzeigefelder. Wenden wir uns nun 16 zu, wo beispielhafte Schichtanzeigefelder 310 und 312 veranschaulicht sind. Jedes der Anzeigefelder 310 und 312 schließt ein:

1. Eine Objektspalte 320, die eine Ikone und eine Textidentifizierung für das Objekt enthält, zu dem dieser jeweilige Parameter gehört;
2. Eine Symbolspalte 322, die ein Symbol für jeden in dem Anzeigefeld eingeschlossenen Parameter enthält;
3. Eine Schichtwertspalte 324, die einen Schichtwert für jeden Parameter des Anzeigefelds enthält; und
4. Eine Einheitenspalte 326, die die Einheiten anzeigt, in denen die jeweiligen Schichtwerte ausgedrückt werden.

Ein Modellersteller kann auf die gleiche Art und Weise, die bei der Erstellung eines Zugriffsanzeigefelds angewendet wird, Parameter in ein Schichtanzeigefeld einschließen. Wie zu sehen ist, schließen die in 16 gezeigten Schichtanzeigefelder 310 und 312 jeweils eine identische Menge der Parameter ein, wobei aber jedes Schichtanzeigefeld 310 und 312 jedem dieser Parameter unterschiedliche Schichtwerte zuschreibt. Konkret schreibt das Schichtanzeigefeld 310 Werte den relevanten Parametern zu, die in dem in 9 gezeigten Simulationsmodell 150 ein Szenario modellieren, in dem die Raubtiere Wölfe umfassen. Entsprechend schreibt das Schichtanzeigefeld 310 Werte den relevanten Parametern zu, die in dem Simulationsmodell 150 ein Szenario modellieren, in dem die Raubtiere Kojoten umfassen. Zum Beispiel gibt das Anzeigefeld 310 die Lebenserwartung von Wölfen mit 240 Monaten an, während das Anzeigefeld 312 die Lebenserwartung von Kojoten mit 180 Monaten angibt. Entsprechend wird für Kojoten eine höhere Fortpflanzungsrate angegeben als für Wölfe, und auch für das Heranreifen von jungen Wölfen zu ausgewachsenen Wölfen wird ein längerer erforderlicher Zeitraum angegeben als für das Heranreifen von jungen Kojoten. Jedes der Schichtanzeigefelder stellt ein zugrunde liegendes Schichtobjekt 58 dar (siehe 3).
17 zeigt ein Konfigurationsanzeigefeld 330, das zur Anwendung und Beendigung der Anwendung von Schichten in einem Simulationsmodell verwendbar ist. Konkret schließt das Konfigurationsanzeigefeld 330 einen Schichtauswahlabschnitt 332 ein, der die Schichten auflistet, die auf ein Simulationsmodell anwendbar sind. Unter Verwendung einer Ikone „Anwendung" 334 (d.h. Ikone „+") und einer Ikone „Beendigung der Anwendung" 336 (d.h. Ikone „–") kann ein Benutzer Schichten auf ein Simulationsmodell anwenden und deren Anwendung beenden. Schichten, deren Anwendung ein Benutzer optional starten oder beenden kann, sind in dem Listenabschnitt 337 aufgelistet, der in dem veranschaulichten Beispiel keine Schichten auflistet. Es ist jedoch klar zu erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Schichtanzeigefeldern in dem Listenabschnitt 337 benannt sein kann. Das Konfigurationsanzeigefeld 330 schließt außerdem einen Fundamentabschnitt 338 ein, durch dessen Verwendung das Betriebs-, Basis- oder Vergleichsfundament als das Fundament auswählbar ist, das durch die ausgewählte Schicht außer Kraft gesetzt werden soll. Ein Zeitdauerabschnitt 340 gestattet einem Benutzer die Angabe eines Zeitintervalls als die Dauer einer Simulationsoperation, die das Simulationsmodell ausführen soll, während ein Delta-Zeit-Abschnitt (dt) 342 einem Benutzer die Angabe des Zeitinkrements gestattet, mit dem das Simulationsmodell durch das in dem Zeitdauerabschnitt 340 angegebene Zeitintervall fortschreitet. Ein Speicherabschnitt 344 gestattet einem Benutzer die Angabe des Zeitinkrements, mit dem Werte für Parameter in dem Simulationsmodell gespeichert werden. In dem veranschaulichten Beispiel läuft das Simulationsmodell über eine Zeitdauer von 5000 Stunden in Inkrementen von einer Stunde ab und Werte für Parameter des Simulationsmodells werden in Inkrementen von jeweils zehn Stunden gespeichert.
18 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 350 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell veranschaulicht. Das Verfahren beginnt mit Schritt 352 und wird dann mit Schritt 354 fortgesetzt, wo eine erste Menge von Werten für Parameter von Objekten in dem Simulationsmodell gespeichert wird. Ein Modellersteller beschreibt typischerweise diese Anfangswerte bei der Erstellung des Originalmodells. In Schritt 356 wird ein Schichtanzeigefeld auf der GUI angezeigt, typischerweise als Reaktion auf eine Benutzerangabe. Der Benutzer kann zum Beispiel einen Menüeintrag aus einem Pull-down-Menü auswählen, um ein Schichtanzeigefeld zu schaffen. Sobald das Schichtanzeigefeld auf der GUI angezeigt worden ist, wird in Schritt 358 mindestens ein Parameter des Simulationsmodells zum Einschluss in das Schichtanzeigefeld gekennzeichnet. Das kann auf die gleiche Art und Weise erfolgen wie bei dem weiter oben unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 14 beschriebenen Einschluss von Parametern in Zugriffsanzeigefelder. In Schritt 360 und als Reaktion auf die Kennzeichnung von Parametern durch den Benutzer in Schritt 358 werden Objekt- und Parameteridentifizierungen und die ersten Werte für die ausgewählten Parameter in dem Schichtanzeigefeld angezeigt. In Schritt 362 gibt der Benutzer dann zweite (alternative) Werte für die ausgewählten Parameter in die geeigneten Blöcke in der Schichtwertspalte 324 des Schichtanzeigefelds ein. In Schritt 364 erzeugt das Kernprogramm 52 ein Schichtobjekt 58 und speichert die zweiten Werte für die ausgewählten Parameter (zum Beispiel auf einer Festplatte) an einem Ort, der von dem Ort getrennt ist, an dem die ersten Werte für die ausgewählten Parameter gespeichert sind. Somit stehen die Anfangswerte für die ausgewählten Parameter für einen Abruf zu Verfügung und werden nicht überschrieben. In Schritt 366 wählt der Benutzer entweder die Menge von ersten Werten oder irgendeine Menge von alternativen Werten (zum Beispiel die Menge von zweiten Werten) zur Verwendung in dem Simulationsmodell aus. Unter Verwendung des Konfigurationsanzeigefelds 330 kann der Benutzer Schichten in dem Simulationsmodell anwenden bzw. deren Anwendung beenden, um dadurch unterschiedliche Szenarien zu modellieren, und „Was-wärewenn"-Analysen auf einfache und bequeme Art und Weise durchführen. In Schritt 368 führt der Benutzer dann eine Simulationsoperation unter Verwendung des Simulationsmodells einschließlich der ausgewählten Mengen-/Schichtparameterwerte durch Auswahl der in dem Konfigurationsanzeigefeld 330 bereitgestellten Ikone „Start" 339 aus. Das Verfahren 350 endet dann mit Schritt 360.
Überwachungsanzeigefelder
Die vorliegende Erfindung schlägt außerdem einen Mechanismus vor, mit dessen Hilfe Parameter in einem Simulationsmodell auf eine intuitive und nützliche Art und Weise überwachbar sind. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein vorgeschlagener Mechanismus insbesondere für das Betrachten einer Kurve einer Transformation nützlich, die eine spezifizierte Relation zwischen Parametern von Objekten in dem Simulationsmodell ausdrückt. Die Kurve der Transformation ist typischerweise die grafische Darstellung einer Gleichung, in der die Parameter Koeffizienten umfassen. Als Alternative dazu ist die Kurve auf eine andere Art und Weise, zum Beispiel durch Experimentieren, bestimmbar und dann dazu verwendbar, die Relation zwischen den relevanten Parametern auszudrücken. Nun wird auf 9 und 19 Bezug genommen. 19 zeigt Überwachungsanzeigefelder 380 und 382, die Kurven grafisch darstellen, die die Relationen zwischen Nahrungsangebot und Fortpflanzung für die Kaninchen- bzw. die Raubtierpopulation in dem Simulationsmodell 150 ausdrücken. Die Relationen zwischen den Nahrungsangebots- und Fortpflanzungsparametern, die durch die grafisch dargestellten Kurven der Überwachungsanzeigefelder 380 und 382 ausgedrückt werden, sind durch die Modifikatorobjekte dargestellt, die durch die in 9 gezeigten Modifikatordarstellungen 136a und 136b dargestellt sind.
Jedes der Überwachungsanzeigefelder 380 und 382 schließt eine Kopfzeile 384 und eine Objektidentifizierung 386 ein, wobei Letztere das Objekt kennzeichnet, das die in dem jeweiligen Überwachungsanzeigefeld dargestellte Transformation darstellt. Entsprechend zeigt jedes der Überwachungsanzeigefelder 380 und 382 an dieser Stelle eine jeweilige Modifikatorikone. Das Verhalten jeder Objektidentifizierung 386 entspricht dem Verhalten, das weiter oben im Zusammenhang mit den Zugriffs- und Schichtanzeigefeldern beschrieben ist, und durch einen Doppelklick auf diese Ikone erhält man das gleiche Ergebnis wie durch einen Doppelklick auf eine entsprechende Objektidentifizierung (oder Ikone) in einem Diagrammfenster.
Jedes der Überwachungsanzeigefelder 380 und 382 schließt außerdem sowohl eine X- als auch eine Y-Parameteridentifizierung 388 und 390 ein, die die jeweiligen X- und Y-Eingangsparameter für die grafisch dargestellte Transformation kennzeichnen und auch jederzeit aktuelle Zahlenwerte für jeden dieser Parameter anzeigen. In jedem dieser Überwachungsanzeigefelder 380 und 382 ist auch eine Überwachungslinie 392 bereitgestellt und kennzeichnet den X-Eingangsparameterwert in der grafisch dargestellten Transformation. Überwachungsanzeigefelder sind zusammen mit einem weiteren Grafenanzeigefeld (siehe Erörterung weiter unten unter Bezugnahme auf die 20a und 20b) zur Überwachung der Wechselwirkung zwischen verschiedenen Parametern auf eine grafische und koordinierte Art und Weise verwendbar. Ein Benutzer könnte somit zum Beispiel die Wirkung der Zunahme einer ausgewachsenen Kaninchenpopulation auf Raubtierfortpflanzungsraten grafisch überwachen. Diese Funktion ist besonders nützlich für die Entwicklung dynamischer Modelle, die nichtlineare Funktionen einschließen, da es oft nützlich ist, den Versuch zu unternehmen, ein Ereignis in dem Modellverhalten (zum Beispiel beobachtet in einer grafischen Darstellung eines Modellparameterwerts im Verhältnis zur Zeit) mit einem Wechsel von einem Bereich in einen anderen Bereich in einer nichtlinearen Funktion zu korrelieren. Es kann zum Beispiel der Wunsch eines Benutzers sein, zu bestimmen, ob die Nichtlinearität an einem Sättigungspunkt einer Sigmoidfunktion für ein zeitliches Plateau in einem Ausgangswert eines Parameters verantwortlich ist. Konkret ist es möglich, eine solche Ursache-Wirkung-Relation zu kennzeichnen, wenn sich der X-Parameterausgangswert der grafisch dargestellten Funktion in einen gesättigten Bereich der Sigmoidfunktion bewegt (der abhängige Parameterwert Y sich also asymptotisch an einen Maximalwert Ymax annähert, wenn X einen Sättigungs punkt XSättigung übersteigt), während gleichzeitig ein Ausgangsparameterwert seine Schwankungen einstellt und während eines Zeitintervalls konstant bleibt. Unter der Voraussetzung, dass X ein Eingangsparameterwert (also zeitinvariant) des Modells ist, muss man einfach nur auf eine grafische Darstellung des X-Ausgangsparameterwerts im Verhältnis zur Zeit schauen und diesen mit dem Wert XSättigung während der für den Ausgangsparameterwert interessanten Zeitdauer vergleichen. Es ist klar zu erkennen, dass der Prozess weitaus schwieriger ist, wenn es in einer Funktion keinen kritischen Wert (zum Beispiel XSättigung) gibt, sondern eher einen glatten Übergang zwischen Funktionsbereichen. Die Schwierigkeit erhöht sich ebenfalls, wenn ein Benutzer versucht, mehrere Ereignisse oder mehrere nichtlineare Funktionen zu korrelieren, oder wenn eine Funktion nicht ausschließlich durch zeitvariante Parameter (zum Beispiel XSättigung) definiert ist, sondern zumindest teilweise durch Modellparameterwerte definiert ist, die sich mit der Zeit ändern. In diesem Fall ist es nicht nur so, dass sich der unabhängige Ausgangsparameterwert X mit der Zeit ändert, sondern die Kurve der Transformation ändert sich ebenfalls mit der Zeit.
Zur Befriedigung der oben gekennzeichneten Bedürfnisse besteht der Vorschlag der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines ersten grafischen Benutzeroberflächenelements (GUI) in Form eines Überwachungsanzeigefelds (zum Beispiel des in 19 gezeigten), das eine nichtlineare Funktion über einen spezifizierten Bereich eines ausgewählten X-Parameterausgangswerts grafisch darstellt, und in der Schaffung eines zweiten grafischen Benutzeroberflächenelements (GUI) in Form eines Grafenanzeigefelds 402 (zum Beispiel des in 20a gezeigten), das mindestens einen weiteren Modellparameterwert im Verhältnis zur Zeit grafisch darstellt. Unter Verwendung eines Überwachungsanzeigefelds zusammen mit einem Grafenanzeigefeld ist es möglich, auf koordinierte Art und Weise Ausgangswerte von X- und Y-Parametern in einer nichtlinearen grafischen Kurvendarstellung sowohl grafisch als auch direkt zu überwachen und gleichzeitig den Wert eines weiteren abhängigen Parameterwerts in dem Grafenanzeigefeld zu einem bestimmten Zeitpunkt zu beobachten. Eine Überwachungslinie 392 stellt auch eine „Animation" der Funktion bereit, die durch die grafische Kurvendarstellung eines Überwachungsanzeigefelds ausgedrückt wird, wenn ein Simulationsmodell mit der Zeit fortschreitet oder wenn einem Zeitparameter ein bestimmter Wert zugeschrieben wird.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Y-Parameterausgangswert als die Funktion eines X-Parameterwerts und eines oder mehrerer anderer Parameterwerte des simulierten Modells ausdrückbar, und die in dem Überwachungsanzeigefeld grafisch dargestellte Kurve kann somit bei einer Zeitänderung während einer Simulationsoperation variieren.
Zur Veranschaulichung des oben beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung wird auf die 20a und 20b Bezug genommen, die Bildschirmausdrucke einer GUI 400 zeigen, die das in 9 gezeigte Simulationsmodell 150 in Diagrammen darstellt. Wie zu sehen ist, schließt die GUI 400 ein Diagrammfenster 401 ein, in das ein Grafenanzeigefeld 402, ein Überwachungsanzeigefeld 404 und ein Konfigurationsanzeigefeld 330 eingeblendet sind. Wie aus dem Konfigurationsanzeigefeld 330 hervorgeht, befindet sich in dem Simulationsmodell eine einzige Schicht, nämlich eine Schicht „Wölfe", im angewandten Zustand. Das Grafenanzeigefeld 402 stellt Parameter für „Junge Raubtiere" und „Ausgewachsene Raubtiere" über einen Zeitverlauf grafisch dar, während das Überwachungsanzeigefeld 400 die Kurve anzeigt, die die Relation zwischen Parametern für „Raubtiernahrungsangebot" und „Fortpflanzungsregulierung" bezeichnet. Nun wird zuerst auf 20a Bezug genommen. Wie dort in dem Grafenanzeigefeld 402 angezeigt ist, ist die Simulationsoperation über einen Zeitraum von 74,6 Monaten abgelaufen. Diese Zeit ist durch eine Zeitlinie 398 angezeigt. Es ist ersichtlich, dass der in dem Grafenanzeigefeld 402 gezeigte „Junge Raubtiere"-Parameter gleich im Anschluss an diesen Zeitraum in der Simulationsoperation einen Höchstwert erreicht. Den Höchstwert kann man einer Verringerung des Nahrungsangebots (d.h. Kaninchenpopulation) auf ein Niveau, auf dem neue Geburten von Raubtieren nicht zu gewährleisten sind, zuschreiben. Das Überwachungsanzeigefeld 400 veranschaulicht die jeweiligen X- und Y-Parameterwerte (d.h. Parameterausgangswerte für „Raubtiernahrungsangebot" und „Fortpflanzungsregulierung") zu diesem Zeitpunkt unter Verwendung der Überwachungslinie 392, die einen Punkt der grafisch dargestellten Kurve schneidet. Wie zu sehen ist, hat der Y-Parameterausgangswert zu diesem Zeitpunkt ein Plateau erreicht (siehe 20a), wodurch angezeigt wird, dass sich die Geburtenziffer auf ihrem Höchststand befindet, die Geburtenziffer also gesättigt ist. Nun wird auf 20b Bezug genommen, wo auf der GUI 400 die Simulationsoperation nach 76,8 Monaten zu sehen ist und die Zeitlinie 398, wie zu sehen ist, demgemäß den Höchstwert des „Ausgewachsene Raubtiere"-Parameters hinter sich gelassen hat. Wie ebenfalls zu sehen ist, hat sich die Überwachungslinie 392 nach links zurückgezogen, wodurch angezeigt wird, dass der X-Parameterausgangswert zu diesem Zeitpunkt keinen beachtenswerten Einfluss auf den relevanten Y-Parameterausgangswert hat. Konkret werden die Wirkung der Verringerung des Nahrungsangebots und das resultierende Absinken der Raubtiergeburtenziffer in dem Überwachungsanzeigefeld widergespiegelt. Die Nettowirkung besteht darin, dass die Raubtiergeburtenziffer auf Null absinkt, die Zahl der jungen Raubtiere im Verlauf ihres Heranreifens zu ausgewachsenen Raubtieren abnimmt und die Population der ausgewachsenen Raubtiere weiterhin anwächst, aber dann die Ausbildung eines Plateaus beginnt.
Nun wird auf 21a Bezug genommen, wo ein Verfahren 410 zur Überwachung von Parametern in einem Simulationsmodell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist. Das Verfahren 410 beginnt mit Schritt 412 und wird dann mit Schritt 414 fortgesetzt, wo eine Relationsfunktion zwischen ersten und zweiten Parametern von Objekten in dem Simulationsmodell definiert wird. Es ist möglich, die Relation zum Beispiel als mathematische Gleichung auszudrücken oder als Alternative dazu durch Experimentieren zu erkennen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Relationsbedingung zwischen den ersten und zweiten Parametern als nichtlineare Transformation ausgedrückt. Das Verfahren 410 wird dann mit Schritt 416 fortgesetzt, wo in einem Überwachungsanzeigefeld eine erste grafische Darstellung generiert wird, wobei diese erste grafische Darstellung die definierte Relationsfunktion zwischen den ersten und zweiten Parametern veranschaulicht. Das Verfahren 410 wird dann mit Schritt 418 fortgesetzt, wo in einem Grafenanzeigefeld eine zweite grafische Darstellung generiert wird, wobei die zweite grafische Darstellung einen dritten Parameterwert im Verhältnis zur Zeit grafisch darstellt. In Schritt 420 wird unter Verwendung des Simulationsmodells, das erste, zweite und dritte Parameter einschließt, eine Simulationsoperation ausgeführt. In Schritt 422 werden in der ersten grafischen Darstellung die jeweiligen Werte der ersten und zweiten Parameter angegeben und in der zweiten grafischen Darstellung wird ein entsprechender Wert für den dritten Parameter angegeben. Wie weiter oben erläutert, sind die Werte der ersten, zweiten und dritten Parameter unter Verwendung der Überwachungslinie 392 und der Zeitlinie 398 angebbar. Das Verfahren 410 endet dann mit Schritt 423.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung könnte die erste grafische Darstellung die Relation zwischen drei Parametern darstellen und die X-Achse des Überwachungsgrafen eine Funktion von zwei Parametern sein. In diesem Fall würde sich die in dem Überwachungsanzeigefeld gezeigte grafische Darstellung während einer Simulationsoperation mit fortschreitender Zeit ändern.
21b veranschaulicht ein weiteres Verfahren 424 zur Überwachung von Parametern in einem Simulationsmodell. Das Verfahren 424 beginnt mit Schritt 425 und wird dann mit Schritt 426 fortgesetzt, wobei eine vorgegebene Relationsfunktion zwischen ersten und zweiten Parametern von Objekten in dem Simulationsmodell zum Beispiel als mathematische Gleichung definiert wird. In Schritt 427 wird eine erste grafische Darstellung der definierten Relationsfunktion zwischen den ersten und zweiten Parametern generiert. In Schritt 428 wird in einem Grafenanzeigefeld eine zweite grafische Darstellung eines dritten Parameterausgangswerts im Verhältnis zur Zeit generiert. In Schritt 429 wird ein Ausgangswert für entweder den ersten, den zweiten oder den dritten Parameter spezifiziert. Ein Benutzer kann zum Beispiel eine Überwachungslinie 392 in einem Überwachungsanzeigefeld zu einer bestimmten Stelle vorschieben oder dahin zurückziehen, um dadurch erste und zweite Parameterausgangswerte zu spezifizieren. Als Alternative dazu könnte der Benutzer einen Zeitwert in der zweiten grafischen Darstellung und auf diese Art und Weise einen Ausgangswert für den dritten Parameter spezifizieren.
In Schritt 430 werden jeweilige Ausgangswerte der ersten und zweiten Parameter in der ersten grafischen Darstellung in dem Überwachungsanzeigefeld angegeben. Die Überwachungslinie 392 ist zum Beispiel vorschieb- oder zurückziehbar, um Ausgangswerte der ersten und zweiten Parameter anzugeben. Auf koordinierte Art und Weise wird entsprechend ein Ausgangswert des dritten Parameters in der zweiten grafischen Darstellung angegeben, indem zum Beispiel eine Stelle in der zweiten grafischen Darstellung grafisch hervorgehoben wird. Auf diese Art und Weise werden Ausgangswerte der ersten, zweiten oder dritten Parameter entsprechend dem spezifizierten Ausgangswert angegeben. Das Verfahren endet dann mit Schritt 431.
Es ist klar zu erkennen, dass das unter Bezugnahme auf 21a beschriebene Verfahren 410 zeitgesteuert ist, wobei die angegebenen Ausgangswerte der ersten, zweiten oder dritten Parameter durch den Zeitverlauf gesteuert werden oder indem einem Zeitparameter ein ausgewählter Zeitwert zugeschrieben wird. Im Gegensatz dazu ist das weiter oben unter Bezugnahme auf 21b beschriebene Verfahren 424 parametergesteuert, und zwar dadurch, dass die Ausgangswerte für die ersten, zweiten oder dritten Parameter durch einen spezifizierten Ausgangswert für entweder den ersten, den zweiten oder den dritten Parameter bestimmt werden.
Beispielhaftes Simulationsmodell
22 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Simulationsmodell 430, das unter Verwendung der in den 6 bis 8 veranschaulichten grafischen Elemente und Notation erstellt wurde und das ebenfalls ein Raubtier-Beutetier-System modelliert. Die Funktionsweise des Simulationsmodells 430 ist unter Verwendung der Bedeutungen, die den verschiedenen oben beschriebenen grafischen Elementen zugeschrieben sind, ohne weiteres feststellbar.
23 zeigt eine GUI 440, die ein Diagrammfenster 442 einschließt, in dem das Simulationsmodell 430 angezeigt wird. Die GUI 440 umfasst außerdem ein erstes Zugriffsanzeigefeld 444, das Parameterinformationen und Betriebswerte für Parameter einschließt, die sich auf die Geburten- und Sterblichkeitsziffern der Raubtiere (d.h. Wölfe) in dem Simulationsmodell 430 beziehen. Wie außerdem zu sehen ist, befindet sich das Zugriffsanzeigefeld 444 in einem aktiven Zustand. Wie zu sehen ist, schließt ein zweites Zugriffsanzeigefeld 446 Parameterkennzeichnungs- und Betriebswerte für Parameter ein, die sich auf die Anfangspopulationen von Raubtieren und Beutetieren in dem Simulationsmodell 430 beziehen. Wie außerdem zu sehen ist, befindet sich das Zugriffsanzeigefeld 446 in einem inaktiven Zustand. Es ist klar zu erkennen, dass durch das Gruppieren der gezeigten Parameter in den jeweiligen Zugriffsanzeigefeldern 444 und 446 der Zugriff auf und das Betrachten von zugehörigen Parameterwerten vereinfacht und zweckdienlich gestaltet wird.
24 zeigt eine GUI 450, die ein Diagrammfenster 452 einschließt, in dem das Simulationsmodell 430 erneut angezeigt wird. Die GUI 450 schließt ein Schichtanzeigefeld 454 ein, das Parameterkennzeichnungsinformationen und Schichtwerte anzeigt, die die Raubtiere in dem Simulationsmodell 430 als „kühne" Wölfe kennzeichnen. Die GUI 440 schließt außerdem ein Schichtanzeigefeld 456 ein, das Parameterkennzeichnungsinformationen und Schichtwerte anzeigt, die die Raubtiere in dem Simulationsmodell 430 als „feige" Wölfe kennzeichnen. Ein Konfigurationsanzeigefeld 460 ist ebenfalls in der GUI 450 eingeschlossen und enthält einen Schichtabschnitt 462, in dem die durch das Schichtanzeigefeld 456 dargestellte Schicht (d.h. die Schicht „Feige Wölfe"), wie zu sehen ist, die angewandte bzw. ausgewählte Schicht ist. Entsprechend werden bei der Ausführung einer Simulationsoperation, bei der das Simulationsmodell 430 verwendet wird, die in dem Schichtanzeigefeld 456 gezeigten Schichtwerte den relevanten Parametern zugeschrieben.
Rechnersystem
25 zeigt eine schematische Darstellung eines Rechnersystems 500, in dem Software zur Durchführung der oben erörterten Verfahren und zur Generierung einer GUI gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung laufen kann. Das Rechnersystem 500 schließt einen Prozessor 502, einen Hauptspeicher 503 und einen statischen Speicher 504 ein, die über einen Bus 506 miteinander kommunizieren. Wie außerdem zu sehen ist, schließt dieses System 500 ein Bildschirmgerät 508 (zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT)) ein, auf der eine erfindungsgemäße GUI anzeigbar ist. Das Rechnersystem 500 schließt auch ein alphanumerisches Eingabegerät 510 (zum Beispiel eine Tastatur), ein Cursorsteuergerät 512 (zum Beispiel eine Maus), ein Plattenlaufwerkgerät 514, ein Signalerzeugungsgerät 516 (zum Beispiel ein Lautsprecher) und ein Netzschnittstellengerät 518 ein. Das Plattenlaufwerkgerät 514 schließt ein rechnerlesbares Medium 515 ein, auf dem Software 520 zur Durchführung jedes oben beschriebenen Verfahrens und zur Generierung der verschiedenen GUI-Elemente, die die Erfindung umfassen, gespeichert ist. Wie außerdem zu sehen ist, ist die Software 520 vollständig oder zumindest teilweise in dem Hauptspeicher 503 und/oder dem Prozessor 502 gespeichert. Außerdem ist es möglich, die Software 520 über das Netzschnittstellengerät 518 zu senden oder zu empfangen. Im Sinne dieser Beschreibung soll der Begriff „rechner lesbares Medium" sämtliche Medien einschließen, die dazu in der Lage sind, eine Befehlsfolge zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zu speichern oder zu codieren, sowie optische und Magnetplatten und Trägerwellensignale einschließen, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Ein Verfahren zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell ist somit beschrieben worden. Zwar ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist klar ersichtlich, dass diese Ausführungsformen verschiedenen Modifizierungen und Änderungen unterziehbar sind, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.

Claims

Verfahren zur Verwaltung von Objekten (54, 56, 58, 60, 62, 64) in einem Simulationsmodell (150, 430), wobei das Verfahren umfasst: Speichern (354) einer ersten Menge von Werten für eine Menge von Parametern von Objekten des Simulationsmodells, wobei die erste Menge von Werten ein erstes Modellszenario darstellt, Anzeigen (356) eines ersten Anzeigefelds auf einer Benutzeroberfläche, Anzeigen (360) einer Identifizierung für jeden Parameter der Menge von Parametern in dem ersten Anzeigefeld als Reaktion auf eine Kennzeichnung (358) der Menge von Parametern der Objekte des Simulationsmodells zur Anzeige in dem ersten Anzeigefeld, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch das Empfangen (362) einer zweiten Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte über das erste Anzeigefeld, wobei die zweite Menge von Werten ein zweites Modellszenario darstellt, Speichern (364) der zweiten Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte getrennt von der ersten Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte, so dass die erste Menge und die zweite Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte gleichzeitig gespeichert werden, und Durchführen (368) einer Simulation unter Verwendung des Simulationsmodells einschließlich einer Menge von Werten, die aus einer Gruppe ausgewählt wird, die die erste Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte und die zweite Menge von Werten für die Parameter der Objekte einschließt, als Reaktion auf eine Benutzerauswahl (366).
Verfahren nach Anspruch 1, einschließend das Anzeigen (288) einer Identifizierung für jedes der Objekte in dem ersten Anzeigefeld.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung der Menge von Parametern die Erfassung einer Benutzerauswahl der Menge der Parameter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung einer Benutzerauswahl das Erfassen einer Zieh-und-Ableg-Operation umfasst, die der Benutzer bei einer mit jedem Parameter der Menge von Parametern verknüpften Identifizierung ausführt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem einschließend das Kennzeichnen einer Mehrzahl von Parametern des Simulationsmodells zur Anzeige in dem ersten Anzeigefeld, das Anzeigen einer Identifizierung für jeden der Mehrzahl von Parametern in dem ersten Anzeigefeld, das Empfangen eines zweiten Werts für jeden der Mehrzahl von Parametern in dem ersten Anzeigefeld und das Speichern des zweiten Werts getrennt von einem ersten Wert für jeden der Mehrzahl von Parametern in dem ersten Anzeigefeld.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem einschließend das Definieren einer Mehrzahl von Anzeigefeldern auf der Benutzeroberfläche, das Kennzeichnen einer jeweiligen Menge von Parametern von Objekten zur Anzeige in jedem der Mehrzahl von Anzeigefeldern, das Anzeigen einer jeweiligen Identifizierung für jeden der Parameter in jedem der Mehrzahl von Anzeigefeldern, das Empfangen eines jeweiligen zweiten Werts für jeden der Parameter in jedem der Mehrzahl von Anzeigefeldern und das Speichern der zweiten Werte getrennt von ersten Werten für jeden der Parameter in jedem der Mehrzahl von Anzeigefeldern.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem einschließend das Kennzeichnen des ersten Anzeigefelds als in einem angewandten Zustand befindlich, in dem die zweite Menge von Werten für die Menge von Parametern der Objekte in dem Simulationsmodell eingeschlossen ist, und das Kennzeichnen eines zweiten Anzeigefelds als in einem nicht angewandten Zustand befindlich, in dem eine weitere alternative Menge von Werten für die Menge von Parametern von Objekten, die in dem zweiten Anzeigefeld angezeigt werden, nicht in dem Simulationsmodell eingeschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 7, einschließend das Anzeigen einer Navigationsikone (272, 274) in dem ersten Anzeigefeld, das Erfassen einer Benutzerauswahl der Navigationsikone und das Überführen des ersten Anzeigefelds in einen nicht angewandten Zustand und das Überführen des zweiten Anzeigefelds in einen angewandten Zustand als Reaktion auf die Benutzerauswahl der Navigationsikone.
Verfahren nach Anspruch 7, einschließend das Anzeigen einer Listenikone (276) in dem ersten Anzeigefeld, das Erfassen einer Benutzerauswahl der Listenikone und das Anzeigen jeweiliger Identifizierungen für das erste und das zweite Anzeigefeld als Reaktion auf die Benutzerauswahl der Listenikone.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung des ersten Anzeigefelds anzeigt, dass sich das erste Anzeigefeld im angewandten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 9, einschließend das Erfassen einer Benutzerauswahl der Identifizierung des zweiten Anzeigefelds und das Überführen des zweiten Anzeigefelds in einen angewandten Zustand als Reaktion auf die Benutzerauswahl.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend: Erfassen der Auswahl des ersten Anzeigefelds auf der Benutzeroberfläche, und Erfassen der Auswahl der ersten Menge von Parametern zum Einschluss in das erste Anzeigefeld.
Rechnerlesbares Medium mit einer auf ihm gespeicherten Folge von Befehlen, die bei ihrer Ausführung durch einen Prozessor bewirken, dass der Prozessor das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführt.
Simulationssystem zur Verwaltung von Objekten in einem Simulationsmodell, wobei das System umfasst: eine erste Menge von Objekten (54, 56, 58, 60, 62, 64) des Simulationsmodells (150, 430), die eine erste Menge von Werten für eine Menge von Parametern speichern (354), wobei die erste Menge von Werten ein erstes Modellszenario darstellt, eine grafische Benutzeroberfläche (80, 82, 84, 400, 402, 440, 450) zum Anzeigen (356) eines ersten Anzeigefelds, zum Anzeigen (360) einer Identifizierung für jeden Parameter der Menge von Parametern in dem ersten Anzeigefeld als Reaktion auf eine Kennzeichnung (358) der Menge von Parametern zum Einschluss in das erste Anzeigefeld und zum Empfangen (362) einer zweiten Menge von Werten für die Menge von Parametern über das erste Anzeigefeld, wobei die zweite Menge von Werten ein zweites Modellszenario darstellt, und ein Schichtobjekt (58) zum Speichern (364) der zweiten Menge von Werten für die Menge von Parametern getrennt von der ersten Menge von Werten für die Menge von Parameterobjekten, so dass die erste Menge und die zweite Menge von Werten für die Menge von Parametern gleichzeitig gespeichert werden, zum Durchführen (368) einer Simulation unter Verwendung des Simulationsmodells einschließlich einer Menge von Werten, die aus einer Gruppe ausgewählt wird, die die erste Menge von Werten für die Menge von Parametern und die zweite Menge von Werten für die Menge von Parameter einschließt, als Reaktion auf eine Benutzerauswahl (366).