JP2003524818A - コンピュータ・ベースのシステム・モデルを使用して、連結シミュレーション演算を実施する方法および装置 - Google Patents

コンピュータ・ベースのシステム・モデルを使用して、連結シミュレーション演算を実施する方法および装置

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JP2003524818A
JP2003524818A JP2000612842A JP2000612842A JP2003524818A JP 2003524818 A JP2003524818 A JP 2003524818A JP 2000612842 A JP2000612842 A JP 2000612842A JP 2000612842 A JP2000612842 A JP 2000612842A JP 2003524818 A JP2003524818 A JP 2003524818A
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パターソン,トーマス・エス
バングズ,アレックス・エル
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エンテロス・インコーポレーテッド
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    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders

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Abstract

(57)【要約】 コンピュータ・ベースのシミュレーション・モデルを使用して、連結シミュレーション演算のシーケンスを実施する方法は、出力条件を生成するために、第1シミュレーション演算を実施することから開始される。次いで、第1シミュレーション演算に順次続いて定義される他のシミュレーション演算を、シミュレーション・モデルを使用して形成する。第2シミュレーション演算は、入力条件として、第1シミュレーション演算によって生成された出力条件を少なくとも部分的および自動的に継承する。このようにして、第2シミュレーション演算は、シミュレーション演算のシーケンスの先行するシミュレーション演算から獲得した構成で開始される。複数のシミュレーション演算は、第1シミュレーション演算からの構成を少なくとも部分的に継承する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、1999年4月16日に出願された、「METHOD AND A
PPARATUS FOR PERFORMING A LINKED EXP
ERIMENT SEQUENCE」という名称の、米国仮特許出願第60/1
29,680号の出願日の利点を請求する。
【0002】 (発明の分野) 本発明は、一般には、コンピュータ・ベースのシミュレーションの分野に関し
、具体的には、コンピュータ・ベースのシステム・モデルを使用して実施される
シミュレーション演算のシーケンスの連結に関する。
【0003】 (発明の背景) 通常、シミュレーションとモデリング・ソフトウエアにより、モデル・オペレ
ータは、指定された時間間隔にわたって、シミュレーション演算を実施すること
が可能になる。各シミュレーション演算は、指定された入力(レート定数および
初期条件など)を使用して、演算のための時間間隔にわたって、特有の出力を生
成する。しかし、従来の技術のシミュレーション・モデル、および、そのような
シミュレーション・モデルによって実施されるシミュレーション演算を特定する
ためのインタフェースは、シミュレーション演算のシーケンスを特定するのに有
利な機構を提供せず、そのシーケンスの各演算は、入力(レート定数など)を変
えたり、またはモデリングしたシステムの状態(初期条件)のリセットすること
がある。
【0004】 (発明の概要) 本発明によれば、コンピュータ・ベースのモデルを使用して、連結シミュレー
ション演算のシーケンスを実施する方法が提供されている。そのモデルを使用し
て、第1シミュレーション演算を実施し、モデルの出力条件を生成する。複数の
他のシミュレーション演算がそのモデルを使用して実施される。そのような他の
シミュレーション演算の各々は、入力条件として、第1シミュレーション演算に
よって生成された出力条件を、少なくとも部分的および自動的に継承する。
【0005】 一実施態様では、複数の他のシミュレーション演算の少なくとも1つは、入力
条件として、第1シミュレーション演算の出力条件のサブセットと共に、自動的
にデルタ条件を使用する。
【0006】 本発明の他の特徴は、以下の添付された図面と詳細な説明から、明らかになる
であろう。
【0007】 添付の図面の図において、本発明を限定的ではなく、例によって示す。図面で
は、同じ参照番号は、同様の要素を示している。
【0008】 (詳細な説明) コンピュータ・ベースモデルを使用して、連結シミュレーション演算のシーケ
ンスを実施するための方法および装置について記述する。以下の記述では、本発
明の完全に理解させるために、説明として、多くの特有な詳細について述べる。
しかし、当業者には、本発明は、これらの特有の詳細を必要とせずに、実施する
ことが可能であることが明らかになるであろう。
【0009】 本明細書では、「パラメータ」という用語は、数学的表現(方程式など)に現
れる変数または任意の定数を含むが、これに限定されるものではない。
【0010】 図1は、シミュレーション演算を実施するために、コンピュータ・システム1
2で実行される、例示的なコンピュータ・ベースのシステム・モデル10を示す
ブロック図である。システム・モデル10は、非常に多様なシステムをモデリン
グするために、市販されているいくつかのツールのいずれかを使用して構築する
ことが可能である。そのようなモデリング・ツールは、Menlo Park、
CaliforniaのEntelos,Inc.によって提供されるツールを
含むことが可能である。他の市販されているモデリング・ツールには、Menl
o Park、CaliforniaのProcess Charter of
Scitor Corporation、Bergen、NorwayのMo
dell Data ASによって開発されたPowerSim、Hanove
r、New HampshireのHigh Performance Sys
tems Incorporatedによって開発されたithink and
Stella tools、およびSan Jose、California
のImagine That! Incorporatedによって開発された
Extend+BPRが含まれる。
【0011】 以下の記述は、システム・モデル10が、病気(喘息、肥満、HIV−AID
S、または糖尿病など)の生理学をシミュレーションする生理学モデルを備える
、例示的な実施形態について記述している。それにも関わらず、システム・モデ
ル10は、生理学、機械、環境、化学、生物学、電気、または物理のシステムを
含むが、これに限定されない、あらゆる数のシステムをモデリングすることが可
能であることが理解されるであろう。
【0012】 実験14、16、および18にあるプロトコルとパラメータのいくつかの集合
体は、システム・モデル10への入力を提供することが示されている。システム
・モデル10への入力には、「実験」という名称がつけられているが、これらの
入力は、必ずしも実験を備える必要はなく、入力および/または初期状態をシス
テム・モデル10に提供するプロトコルおよび/または値の任意の集合体とする
ことが可能である。システム・モデル10が生物学的モデルを備える例示的な実
施形態では、実験14、16、および18は、これらの条件下でのシステム・モ
デル10の実施を決定するためにシステム・モデル10に課される別個の条件セ
ット(環境またはシステム条件など)を構成する。例えば、第1実験14は、第
1実験条件を定義する初期値(または初期条件)のフル・セットを含み、第2実
験16は、デルタ値のサブセットを構成し、任意の数の他の実験18は、システ
ム・モデル10の様々なパラメータに対するデルタ値の他のサブセットを構成す
る。例示的な実施形態では、実験14、16、および18は、連結されており、
以下でさらに詳細に記述するように、先行実験から出力条件(パラメータ値など
)を部分的に継承し、かつデルタ値を他のパラメータに課して、それにより、先
行する出力にいくらか依存する新しい実験条件(または構成)を定義することが
可能な実験のシーケンスである。実験14、16、および18のいずれかは、他
の実験のいずれかからの出力条件またはパラメータを使用する、または部分的に
継承することが可能であることが、さらに予見される。例えば、実験16と任意
の数の実験18は、実験14から出力条件を継承することが可能である。代替と
して、実験16は、実験14から部分的な出力条件を継承することが可能であり
、実験18は、実験16から部分的な出力条件を継承することが可能である。こ
れについては、以下でさらに詳細に説明する。
【0013】 また、システム・モデル10は、モデル・インタフェース20を含むように示
されており、そのモデル・インタフェースを介して、モデラは、システム・モデ
ル10と実験インタフェース22を定義することが可能であり、以下でさらに詳
細に記述するように、そのシステム・モデルと実験インタフェースを介して、モ
デラは、システム・モデル10を使用して実施した実験を定義または変更するこ
とが可能である。
【0014】 図2は、図1に示した実験14、16、および18のいずれかを構成するであ
ろう例示的な実験クラス30の構成要素を示す継承図である。具体的には、実験
クラス30は、各々がゼロ、1、または複数のプロトコル・アイテム34を含む
1つまたは複数のプロトコル・クラス32を所有することが示されている。各プ
ロトコル・アイテム34は、パラメータ・セット36と値セット38の対を参照
する。プロトコル・アイテム34の値セット38は、パラメータ・セット36に
よって所有される値セット38にのみ限定されている。例えば、例示的なパラメ
ータ・セット36の特定の実験は、重量に関係付けられているパラメータ46と
することが可能であり、「20%の体脂肪を有する70kgの個人」の値セット
48、および「30%の体脂肪を有する85kgの個人」の値セット50など、
いくつかのユーザが選択可能な値セットを所有することが可能である。
【0015】 したがって、実験クラス30に関係付けられている実験40は、システム・モ
デル10の出力を構成する1つまたは複数のプロトコル42と1組の実験結果4
4を所有することが示されており、プロトコル42は、それに帰属する1つまた
は複数の値セット38を有する特定のパラメータ・セット36を指定している。
実験30が初期実験40を有する場合、パラメータINITFORMTIMEは
、実験40の実験結果44から、実験30の時変パラメータに対する値を得る時
間を含む。
【0016】 図3は、所定の時間帯にわたって、実験など、シミュレーション演算を実施す
る概略図である。第1時間例(T=0など)において、システム・モデル10は
、実験14について初期化されるように示されている。実験14は構成60を実
施する。構成60は、シミュレーション演算中に変更されないままである時変パ
ラメータ値62と、1組のシミュレーション演算の結果変更される時変パラメー
タ初期値64とを含む。例えば、時変パラメータ初期値64は、シミュレーショ
ン演算の時間間隔にわたって、積分することが可能である。
【0017】 したがって、所定の時間間隔後(T=Nなど)、時変パラメータ値62と時間
にわたって変更された時変パラメータ値65は、所定の時間(T=Nなど)に実
験14の実験結果44を構成することが示されている。したがって、実験結果4
4は、実験14の出力条件を定義するモデル・パラメータのセットに対する値の
セットを構成する。
【0018】 図4は、時間の経過に伴う実験14と実験16の両方に含まれているシステム
・モデル10の時変パラメータの値をプロットしたプロット図である。例示的な
パラメータは、患者の容態パラメータ70として識別され、時間72に対してプ
ロットされた患者の容態を示すパラメータである。実験14のシミュレーション
演算の実施中、患者の容態パラメータ70は、時間N74に達するまで、時間と
共に減少することが示されている。したがって、時間N74における実験14の
様々なパラメータの値(時不変と時変の両方)は、実験14の実験結果44を構
成する。
【0019】 次いで、実験16が時間N74に開始され、入力条件(構成60など)として
、実験14の出力条件(実験結果44など)と、実験結果14からの時不変パラ
メータ値62を、少なくとも部分的に継承することが示されている。さらに、実
験16は、様々なパラメータの継承した値の他に、デルタ条件を表すパラメータ
のサブセットに対するデルタ値セットを指定する。例えば、実験16は、デルタ
条件として、実験14では存在しなかった特有の薬物治療を導入することが可能
であり、したがって、患者の容態パラメータ70に対するこの薬物治療の効果を
時間の経過と共に監視することが可能である。いくつかの実験16は、各々異な
るデルタ条件(異なる薬物治療など)を導入しており、入力条件(または構成)
として、実験14の出力条件を少なくとも部分的に使用することが可能である。
【0020】 一実施形態では、図4に示したようなプロット図は、連結された実験のシーケ
ンスの結果として、または、複数のプロトコルが適用されている1つの実験の結
果として生成することが可能であるが、そのようなプロット図は、連結または順
序付けされているように定義されていない個別の実験に対して生成することも可
能である。例えば、実験14の実験結果を手作業で保存し、次いで、実験16の
構成60としてコピーまたは少なくとも部分的に導入されている、図4に示した
ようなプロット図を生成することが可能である。したがって、図4に示したプロ
ット図は、実験またはプロトコルの連続的で、継ぎ目のない、事前に順序付けし
たセットには無関係である。本発明の一実施形態によれば、そのようなプロット
図は、手作業で連結された、複数のシミュレーション演算(実験など)に対して
生成することが可能である。
【0021】 図4に示したプロット図は、それにより、モデラが、簡便な方式で、自動的な
連結のために事前に定義された方式で連結された、または、他の実験に構成60
として使用するために、先行する実験結果をコピーするモデラによって手作業で
連結された、1つまたは複数の実験(またはプロトコル)に含まれている1つま
たは複数のパラメータを見ることが可能になるという点で有利である。
【0022】 また、図4に示した概略的なプロットは、先行実験(実験14など)に連結し
、およびそれから構成条件を受信することが可能である複数の実験(複数の実験
16など)の少なくとも1つのパラメータに対する値をプロットすることが可能
である。したがって、図4は、B0−B4における患者の容態70に対する複数
のプロットを示しており、プロットB0−B4の各プロットは、連結された実験
16(またはプロトコル)の結果として生成されている。このようにして、共通
の初期条件または構成に対して、特定の単数の実験パラメータ(または複数の実
験パラメータ)に関する様々な実験とプロトコル条件の効果を視覚的に比較する
ことをモデラに提示することが可能である。
【0023】 本発明は、連結実験14と1つまたは複数の他の実験16を連結することを考
慮しており、したがって、他の実験16は、入力条件として、第1実験14の出
力条件を継ぎ目なく自動的に継承する。このようにして、実験のシーケンスを連
結することによって、モデリングしたシステム(生物学的システムなど)の履歴
を創出することが可能である。したがって、第1実験の出力を構成する入力条件
を他の実験16の各々に対して言い換える必要はなく、実験14の出力は、実験
16に応じて、自動的に継ぎ目なく連結されていると見ることができる。例えば
実験14と実験16を含んでいる1つの実験シーケンスを、実験ごとに複数のプ
ロトコルを使用することにより、単一の実験として定義することが可能である。
具体的には、実験14と16は、一実施形態では、別々または個別の実験として
考慮または定義する必要はない。この場合、時間N74において、プロトコルの
変形形態が導入される可能性がある。複数のプロトコルは、一例では、各々が関
係する実験を通じて、異なる時間において有効になるように定義することが可能
である。
【0024】 入力条件として先行実験の出力条件を使用して、少なくとも部分的にまたは完
全に、あらゆる数の実験のシーケンスを各実験について定義することが可能であ
ることに留意されたい。さらに、入力条件として先行する出力を使用して、複数
の実験を定義することが可能である。例えば、複数の実験16は、入力条件とし
て実験14の出力を使用し、実験16の各々は、異なるデルタ条件を導入するこ
とが図4に示されている。また、複数の実験16の各々は、時間が先行実験14
の期間より短いかまたはそれに等しい限り、N74とは異なる事件を選択するこ
とが可能である。例えば、実験Cは、入力条件として、異なる時間(すなわち時
間M75)において、実験14の出力を使用することが示されている。これは、
複数の実験が、そのような他の実験に対する入力として、異なる時間において、
第1実験の状態または条件を使用することが可能であることを示している。
【0025】 複数の実験16の各々は、一実施形態では、先行実験14が終了した際に、継
ぎ目なく自動的に実施することが可能である。この場合、図4に示したようなグ
ラフのプロットは、複数の実験16の各々のモデラに特定のパラメータ条件と伝
達するコンピュータ・システムに関連付けられているディスプレイ・デバイス上
に、自動的に表示することが可能である。
【0026】 図5は、システム・モデル10を使用して、順次シミュレーション演算を実施
する、本発明の例示的な実施形態による方法80を示す流れ図である。方法80
は、初期シミュレーション演算(実験14など)を定義するブロック82におい
て開始される。初期シミュレーション演算の定義は、実験14の1つまたは複数
のパラメータ・セット36を定義し、また、各パラメータ・セット36に対し、
1つまたは複数の値セット38を選択、入力、あるいは定義することを含む。上
述したように、各パラメータ・セット36は、時不変パラメータと時変パラメー
タの両方を含むことが可能である。
【0027】 ブロック84において、初期シミュレーション入力(構成60など)を使用し
て、第1シミュレーション演算(実験14など)を実施し、時間65にわたって
、時変パラメータに対する結果の第1セット(実験結果44など)を生成する。
【0028】 ブロック86において、モデラは、デルタ・シミュレーションの入力または出
力を定義する。各デルタ・シミュレーション入力は、例えば、他の実験16に対
する構成60のサブセットを備え、一方、先行する14の出力から構成60の他
のサブセットと、先行実験14からの結果を検索するための時間Nとを保存また
は継承することを指定することが可能である。したがって、各デルタ入力は、他
の実験16に関するパラメータ・セットの値のサブセットに対するデルタ値セッ
トを含むことが可能である。そのようなデルタ入力(他の実験16など)を定義
することが可能である方法に関するさらなる詳細を以下で提供し、例示的な実験
インタフェース22に関する議論を提供する。
【0029】 ブロック88において、システム・モデル10は、例えば、先行実験14が終
了した際に、他の実験16を開始することによって、デルタ入力を適用する。デ
ルタ・シミュレーション入力の適用は、先行実験14から時不変パラメータ値を
自動的または手作業でコピーし、次いで、先行実験14の実験結果44から時間
Nにおいて自動的または手作業でコピーし、最後に、デルタ値セットを使用して
、システム・モデル10において、時不変パラメータ値62と時変パラメータ初
期値64を生成することを備えれる。すなわち、新しい値は、他の実験16の構
成60を構成する。
【0030】 図6は、図5に関して議論した、ブロック88において実施することが可能で
ある例示的な変更演算の概略図である。図6は、システム・モデル10における
パラメータの様々なセッティングと、これらのパラメータの変更を概略的に示す
。各セッティングは、時不変パラメータと時変パラメータの両方を含むことが示
されている。構成(実験A)92は、初期実験14に対する構成60を備え、実
験結果(実験A)94の形態にあるパラメータ値の第1セットは、初期実験14
の実験結果44を備える。図示したように、時不変パラメータの値は変更されな
いままであるが、時変パラメータの値は、時間と共に変動する(例えば、時間と
共に積分される)。
【0031】 デルタ値96のセットは、実験結果(実験A)94と組み合わされて、後の実
験16の構成を構成する構成(実験B)98の形態にあるパラメータ値の第2値
セットを創出する。実験結果(実験A)94とデルタ値96を組み合わせること
が可能である方式は、変動する可能性がある。一実施形態では、時不変パラメー
タと時変パラメータは、実験結果(実験A)94に対して設定されている。次い
で、デルタ値96を適用して、実験結果(実験A)94から対応する値を上書き
して、構成(実験B)98を創出する。したがって、この例では、構成(実験B
)98は、継承した構成要素100とデルタ値の構成要素102の両方を含む。
当然、実験結果(実験A)94をデルタ値96によっていくつかの方式で変更し
て、構成(実験B)98を生成することが可能である。
【0032】 図5に戻ると、ブロック90において、システム・モデル10は、1つまたは
複数のシミュレーション演算(後の実験16など)を実施し、他のシミュレーシ
ョン演算は、ブロック84において実施された第1シミュレーション演算に続く
ものである。上述したように、他のシミュレーション演算は、構成の一部として
、構成(実験B)98を使用する。
【0033】 ブロック82〜90において記述した演算は、順次的であることが示されてい
るが、図5は、関係する演算に対し、特有の順序を必要とすると解釈されるべき
ではないことが理解されるであろう。例えば、ブロック86において、デルタ・
シミュレーション入力を定義することは、第1値セットを変更する前に、任意の
時間に実施することが可能である。
【0034】 図7は、システム・モデル10に関する様々なパラメータ値の入力と出力を示
すブロック図である。具体的には、図7は、第1実験14の結果として出力され
た実験結果(実験A)94を使用して、あらゆる数の他の実験の構成に寄与する
ことが可能であることを示す。
【0035】 図8は、システム・モデル10の実験インタフェース22によって提示するこ
とが可能である例示的なユーザ・インタフェース110を示す。ユーザ・インタ
フェース110は、ディレクトリ・パネル112と入力パネル114を含む。デ
ィレクトリ・パネル112は、「ドラッグ・アンド・ドロップ」またはあらゆる
他のユーザ選択操作によって、入力パネル114に転送することが可能である実
験の形態にある様々なシミュレーション演算のディレクトリ・リストを提供する
。ディレクトリ・パネル112に示した例示的な実験は、各々、個別の生物学的
実験を指定し、いくつかの「フォルダ」に適切に分類される。以下の例で議論す
る実験は、フォルダ116内、およびサブフォルダ「Free Eating
Experiments」118内に含まれている「Overweight I
ndividuals with SSRI remedy」に関して指定され
た実験である。
【0036】 入力パネル114は、実験プロトコル・ウィンドウ120を含み、この中で、
実験シーケンス・デザイナは、実施する実験のグループ、ならびに、これらの実
験を実施するシーケンスを識別することが可能である。例えば、図8は、ディレ
クトリ・パネル112から実験プロトコル・ウィンドウ120内に実験を「ドラ
ッグ・アンド・ドロップする」ことによって、モデラが、そのシーケンスで実施
する3つの実験122、124、および126を選択したことを示す。
【0037】 実験プロトコル・ウィンドウ120内の選択した実験に関する他の情報が、名
称フィールド128、記述フィールド130、期間フィールド132、および記
憶間隔フィールド134内に示されている。
【0038】 図9は、例示的なユーザ・インタフェース110を示し、実験プロトコル・ウ
ィンドウ120内における実験のシーケンスのプロトコルは、各実験に対し、ウ
ィンドウ120内に設けられている拡張ボタン140をユーザが選択することに
よって、部分的に拡張されている。各実験の拡張ビューは、関係する実験のパラ
メータ・セット36のリストを提供し、ならびに、各パラメータ・セット36に
対する値セット38を示す。例えば、「低減した腸のシグナリングによる体重超
過;均衡させるための12カ月の走行」実験144は、2つのパラメータ・セッ
ト36を合わせたものを含むことが示されており、各パラメータ・セット36は
、所定の条件を指定する値セット38を有する。これらのパラメータ・セット3
6の1つは、それに帰属する「27.5%の体脂肪を有する80kgの個人」の
値セット145を有する「体重に関係するパラメータ(初期条件)」のパラメー
タ・セット142である。
【0039】 実験プロトコル・ウィンドウ120内にリストしたパラメータ・セット142
に関するユーザ選択(ダブル・クリックなどによる)は、一実施形態では、図1
0に示したパラメータ・セットのユーザ・インタフェース150を生成すること
が可能である。パラメータ・セットのユーザ・インタフェース150は、関係す
る実験に対するパラメータ・セットと、パラメータ・セットに関連付けられてい
る値セットとの両方をリストする。パラメータ・ウィンドウ152は、関係する
パラメータ・セット142内に含まれているパラメータのリスト、ならびに、パ
ラメータ・セット142に帰属する値セット144内の値を提供する。例示的な
パラメータ・ウィンドウ152は、パラメータ列154、位置列156、タイプ
列158、ベースライン値列160、および代替値セット列162を含むことが
示されている。各パラメータについて、位置列156のパラメータ列154内の
項目は、関係するパラメータの識別子または指名子を提供する。
【0040】 例えば、指名子「So」は、「状態」変数の初期値として、関係するパラメー
タを識別し、状態変数の値は、時間の経過に伴う入力の累積効果によって決定さ
れる。状態変数は、微分方程式によって定義することが可能であり、ベースライ
ン値セット列160または代替値セット列162において示されている初期値に
帰属する。
【0041】 タイプ列158は、パラメータを含んでいるオブジェクトのタイプ(すなわち
状態または機能)を示す、視覚アイコンまたは他の印を提供する。
【0042】 さらに、パラメータ・セット・ユーザ・インタフェース150により、実験デ
ザイナは、相対的なパラメータ・セット36内に新しい変数を含むことが可能に
なる。これは、例えば、システム・モデル10からパラメータ・ウィンドウ15
2にオブジェクトをドラッグすることにより行われる。このパラメータ・セット
の代替値セットは、値セットの名称ポップアップ・メニュー164上をクリック
することによって選択することが可能であり、代替値セットのポップアップ・メ
ニュー166上をクリックすることによって創出することが可能である。
【0043】 図11は、コンピュータ・システム200の例示的な形態にあるマシンの概略
図を示し、このシステム内で、上述した方法体系のいずれか1つをマシンに実施
させる命令のセットを実行することが可能である。代替実施形態では、マシンは
、ネットワーク・ルータ、ネットワーク・スイッチ、ネットワーク・ブリッジ、
個人用形態情報端末(PDA)、携帯電話、ウェブ・アプライアンス、または、
そのマシンによって行われる作用を指定する命令のシーケンスを実行することが
できるあらゆるマシンを備えることが可能である。
【0044】 コンピュータ・システム200は、バス208を介して互いに通信する、プロ
セッサ202、メイン・メモリ204、およびスタティック・メモリ206を含
む。さらに、コンピュータ・システム200は、ビデオ・ディスプレイ・ユニッ
ト210(液晶ディスプレイまたは陰極線管(CRT)など)を含むことが可能
である。また、コンピュータ・システム200は、英数字入力デバイス212(
キーボードなど)、カーソル制御デバイス214(マウスなど)、ディスク・ド
ライブ・ユニット216、信号生成デバイス218(スピーカなど)、およびネ
ットワーク・インタフェース・デバイス220を含む。
【0045】 ディスク・ドライブ・ユニット216は、上述した方法体系のいずれか1つま
たはすべてを実施する命令(すなわちソフトウエア)224のセットが格納され
るマシン読取り可能媒体222を含む。また、ソフトウエア224は、メイン・
メモリ204内および/またはプロセッサ202内に、完全にまたは少なくとも
部分的に存在することが示されている。さらに、ソフトウエア224は、ネット
ワーク・インタフェース・デバイス220を介して送信または受信することが可
能である。この明細書では、「マシン読取り可能媒体」という用語は、マシンに
よって実行するための命令のシーケンスを格納またはエンコードすることができ
、かつ、マシンに本発明の方法体系のいずれか1つを実施させるあらゆる媒体を
含む。したがって、「マシン読取り可能媒体」という用語は、固体状態記憶装置
、光学ディスクおよび磁気ディスク、搬送波信号を含むが、これに限定されるも
のではない。
【0046】 したがって、連結シミュレーション演算のシーケンスを設計および実行する方
法および装置について記述してきた。本発明について、特有の例示的な実施形態
に関して記述したが、本発明のより広範な精神および範囲から逸脱せずに、これ
らの実施形態に対して、様々な変更および修正を行うことが可能であることが明
らかになるであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではな
く、例示的であると見るべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 シミュレーション演算を実施するコンピュータ・システム上で実行される例示
的なコンピュータ・ベースのシステム・モデルを示すブロック図である。
【図2】 例示的な実験クラスの構造を示す継承図である。
【図3】 所定の時間帯にわたって、実験の形態で、例示的なシミュレーション演算を実
施する概略図である。
【図4】 図1に示したシステム・モデルの時変パラメータに対する値をプロットしたブ
ロック図である。
【図5】 本発明の例示的な実施形態による、システム・モデルを使用して順次シミュレ
ーション演算を実施する方法を示す流れ図である。
【図6】 デルタ・シミュレーション入力のセットを先行するシミュレーション演算の結
果に適用するために実施することが可能である、例示的な変更演算の概略図であ
る。
【図7】 システム・モデルに関するパラメータ値の入力と出力を示すブロック図である
【図8】 システム・モデルの実験インタフェースによって提示することが可能である例
示的なユーザ・インタフェースの図である。
【図9】 実験のシーケンスのプロトコルが、そのような実験に関して他の情報を提供す
るために、ユーザが拡張ボタンを選択することによって、部分的に拡張されてい
る、図8に示した例示的なユーザ・インタフェースの他の図である。
【図10】 例示的なパラメータ・セット・ユーザ・インタフェースの図である。
【図11】 コンピュータ・システム内で、マシンにいくつかの方法体系のいずれかを実施
させるための命令のセットを実行することが可能である、コンピュータ・システ
ムの例示的な形態にあるマシンの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 バングズ,アレックス・エル アメリカ合衆国・95076・カリフォルニア 州・ラ セルバ ビーチ・カルロス アベ ニュ・107

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータ・ベースのモデルを使用して、連結されたシミ
    ュレーション演算のシーケンスを実行する方法であって、 モデルを使用して第1シミュレーション演算を実施して、出力条件を生成する
    こと、および 各々が入力条件として、第1シミュレーション演算によって生成された出力条
    件を少なくとも部分的および自動的に継承する他のシミュレーション演算の複数
    をモデルを使用して実施することを含む方法。
  2. 【請求項2】 複数の他のシミュレーション演算のうち少なくとも1つが、
    入力条件として、第1シミュレーション演算の出力条件と共にデルタ条件を使用
    する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 入力条件として、出力条件のサブセットと共にデルタ条件を
    使用して、複数の他のシミュレーション演算のうち少なくとも1つを実施するこ
    と、および入力条件として、出力条件のみを使用して、複数の他のシミュレーシ
    ョン演算のうち少なくとも1つを実施することの選択肢をモデル・オペレータに
    提示することを含む請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 コンピュータ・ベースのシステム・モデルを使用して、順次
    シミュレーション演算を実行する方法であって、 システム・モデルを使用して第1シミュレーション演算を実施して、モデル・
    パラメータのセット向けの値の第1セットを生成すること、 デルタ値をモデル・パラメータのセットの少なくとも第1モデル・パラメータ
    に帰属させ、第2モデル・パラメータ向けに、値の第1セットから少なくとも継
    承した値を維持して、それにより、モデル・パラメータの前記組向けの値の第2
    セットを生成すること、および 入力条件として、システム・モデルと値の第2セットを使用して、第2シミュ
    レーション演算を実施することとを含む方法。
  5. 【請求項5】 第1モデル・パラメータが時不変パラメータであり、その値
    がシミュレーション演算中に一定である請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 第1モデル変数が時変変数であり、その値が、システム・モ
    デルの仕様に従ってシミュレーション演算中に変動する請求項4に記載の方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも他のデルタ値を、モデル・パラメータのセットの
    少なくとも第1モデル・パラメータに帰属させ、第2モデル・パラメータ向けの
    値の第1セットから継承した値を維持し、それにより、モデル・パラメータのセ
    ット向けの第3セットを生成し、他の入力条件として、システム・モデルと値の
    第3セットを使用して、第3シミュレーション演算を実施することを含む請求項
    4に記載の方法。
  8. 【請求項8】 デルタ値の第1グループをモデル・パラメータの第1グルー
    プに帰属させ、モデル・パラメータの第2グループ向けに継承した値の第1グル
    ープを維持し、それにより、モデル・パラメータのセットに対するパラメータ値
    の第2セットを生成することを含む請求項4に記載の方法。
  9. 【請求項9】 デルタ値の第2グループをモデル・パラメータの第3グルー
    プに帰属させ、モデル・パラメータの第4グループ向けに継承した値の第2グル
    ープを維持し、それにより、モデル・パラメータのセットに対するパラメータ値
    の第3セットを生成することを含む請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1シミュレーション演算と第2シミュレーション演算が
    連続的なシミュレーション遂行として順次実施される請求項4に記載の方法。
  11. 【請求項11】 指定時間の満了の後、および、連続的なシミュレーション
    遂行の完了前に、デルタ値が、モデル・パラメータのセットの第1モデル・パラ
    メータに自動的に帰属する請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 第1シミュレーション演算が、指定時間の間システム・モ
    デルによって表されたシステムの動作をシミュレーションする請求項4に記載の
    方法。
  13. 【請求項13】 指定時間点のモデル・オペレータによる指定を促進するこ
    とを含み、指定時間点の終了時に、モデル・パラメータのセット向けの値の第1
    セットがシステム・モデルによって生成され、指定時間点が第1シミュレーショ
    ン演算の指定時間点未満であるかまたはそれに等しい請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 第1シミュレーション演算が指定された事象シーケンスの
    システム・モデルによって表されたシステムの動作をシミュレーションする請求
    項4に記載の方法。
  15. 【請求項15】 それぞれのモデル条件が第1シミュレーション演算と第2
    シミュレーション演算の間で変動する請求項4に記載の方法。
  16. 【請求項16】 第1モデル条件の影響のレベルが、第1シミュレーション
    演算と第2シミュレーション演算の間で変動する請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 第1モデル条件が第1シミュレーション演算内に存在し、
    かつ第2シミュレーション演算内に存在しない請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 第1モデル条件が第2シミュレーション演算内に存在せず
    、かつ第2シミュレーション演算内に存在する請求項16に記載の方法。
  19. 【請求項19】 モデル条件がモデル・パラメータのセットに帰属する値に
    よって決定される請求項15に記載の方法。
  20. 【請求項20】 コンピュータ・ベースのモデルによって実施される連結シ
    ミュレーション演算のシーケンスを指定するためのユーザ・インタフェースであ
    って、 複数のシミュレーション演算を提示するための第1インタフェース部分と、 第1インタフェース部分内に提示された複数のシミュレーション演算を実施す
    るためのシーケンスのユーザ指定を可能にする第2インタフェース部分であって
    、シーケンスの各シミュレーション演算が、入力条件として、シーケンス内の先
    行するシミュレーション演算によって生成された出力条件を少なくとも部分的お
    よび自動的に継承する第2インタフェース部分とを備えるユーザ・インタフェー
    ス。
  21. 【請求項21】 第2インタフェース部分がシーケンス内に含まれている各
    シミュレーション演算に関連付けられているパラメータとパラメータ値を識別す
    る請求項20に記載のユーザ・インタフェース。
  22. 【請求項22】 第2インタフェース部分により、モデル・オペレータが、
    シーケンス内に含まれている各シミュレーション演算に関連付けられているパラ
    メータとパラメータ値を変更することが可能になる請求項21に記載のユーザ・
    インタフェース。
  23. 【請求項23】 連結シミュレーション演算のシーケンスを実施するための
    コンピュータ・ベースのシステムであって、 第1シミュレーション演算と第2シミュレーション演算を実施するシミュレー
    ション・エンジンと、 第1シミュレーション演算と第2シミュレーション演算が順序付けられている
    ことを識別して、自動的に、第1シミュレーション演算の出力条件を少なくとも
    部分的に継承した第2シミュレーション演算向けの入力条件を生成するシーケン
    ス生成装置とを含むシステム。
  24. 【請求項24】 第2シミュレーション演算がデルタ条件を指定し、シーケ
    ンス生成装置が、第1実験のデルタ条件と出力条件の両方を使用して、第2実験
    の入力条件を生成する請求項23に記載のシステム。
  25. 【請求項25】 命令のシーケンスを格納するマシン読取り可能媒体であっ
    て、マシンによって実行されるとき、 モデルを使用して第1シミュレーション演算を実施して、出力条件を生成する
    ステップと、 モデルを使用して、複数の他のシミュレーション演算を実施し、各複数の他の
    シミュレーション演算が、入力条件として、第1シミュレーション演算によって
    生成された出力条件を、少なくとも部分的および自動的に継承するステップとを
    マシンに実施させるマシン読取り可能媒体。
  26. 【請求項26】 コンピュータ・ベースのモデルのパラメータ値についてグ
    ラフのプロットを生成する方法であって、 モデルを使用して第1シミュレーション演算を実施して、パラメータに対する
    値の第1セットを生成すること、 モデルを使用して第2シミュレーション演算を実施して、パラメータ向けの値
    の第2セットを生成し、第2シミュレーション演算が、入力条件として、第1シ
    ミュレーション演算の出力条件を少なくとも部分的に継承すること、および コンピュータ・システムに関連付けられているディスプレイ・デバイス上にグ
    ラフのプロットを生成し、グラフのプロットが一体のプロットとしてパラメータ
    向けの値の第1セットと第2セットをプロットすることを含む方法。
  27. 【請求項27】 モデルを使用して第3シミュレーション演算を実施して、
    パラメータに対する値の第3セットを生成し、第3シミュレーション演算が、入
    力条件として、第1シミュレーション演算の出力条件を少なくとも部分的に継承
    していること、およびグラフのプロットを生成して、パラメータ向けの値の第1
    、第2、および第3セットをプロットすることを含む請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 パラメータ向けの値の第1、第2、および第3セットを時
    間と突き合わせてプロットし、入力条件として、第3シミュレーション演算によ
    って少なくとも部分的に継承された第1シミュレーション演算の出力条件が、第
    2シミュレーション演算が入力条件として部分的に継承する出力条件が決定され
    るときとは異なる時間で決定される請求項27に記載の方法。
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