JPH05101032A - シミユレーシヨンモデル生成装置 - Google Patents

シミユレーシヨンモデル生成装置

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JPH05101032A
JPH05101032A JP28204191A JP28204191A JPH05101032A JP H05101032 A JPH05101032 A JP H05101032A JP 28204191 A JP28204191 A JP 28204191A JP 28204191 A JP28204191 A JP 28204191A JP H05101032 A JPH05101032 A JP H05101032A
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simulation
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model knowledge
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Chiho Konuma
千穂 小沼
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Abstract

(57)【要約】 【目的】入力されたモデル知識の不足や矛盾、不整合等
の誤りを容易に検知できるシミュレーションモデルを生
成する装置を得ることにある。 【構成】モデル知識入力手段からのモデル知識ベースに
関して、ユーザの要求するシミュレーション仕様を入力
する仕様入力手段4と、この手段4からの仕様に基づい
て、シミュレーション対象に関するモデル知識を抜粋
し、シミュレーション処理手続きに関連するパラメータ
間の決定順序に関する依存関係を解析して、シミュレー
ションモデルをダイナミックに構築するモデル構築手段
5と、シミュレーションモデル構築過程において、前記
モデル知識ベースに関する矛盾点を検知した場合、ユー
ザに対して矛盾点を指摘し、モデル知識ベースの修正を
促す矛盾知識出力手段7と、シミュレーションモデル構
築手段5からのシミュレーションモデルを出力する手段
8を備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動的システムの挙動を
模擬するシミュレータにおいて利用されるシミュレーシ
ョン対象のモデルを生成するシミュレーションモデル生
成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】動的システムの挙動を模擬するシミュレ
ータにおいて、一般にシミュレーションモデルは、直接
シミュレーションプログラムの処理手続きの中に埋め込
まれているものである。よって、モデルの変更や修正等
を行なう場合には、シミュレーションプログラム自体を
変更、修正してデバックするという面倒な点があった。
このような問題に対して、モデル部分とシミュレーショ
ン処理手続きとが分離されたシミュレータが開発されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなモデルは、
シミュレーション処理手続きと切り離して構築、管理さ
れているため、処理手続きと一体化されたモデルと比較
すると、モデルの変更や修正等に要する作業コストが少
ないというメリットがあるが、逆にいえばシミュレーシ
ョン処理手続きを全く意識せずにモデルが構築されてい
るため、処理の手順次第では効率が悪くなり、シミュレ
ーション時間が増加してしまうといった問題がある。す
なわち、モデルに定義されるパラメータ間には、値の決
定に関する順序関係が成り立っており、その順序関係に
基づいて値を決定するように制御を行なえば効率的であ
る。しかしながら、順序を無視して非決定的に処理を行
なったのでは、解は同様に求められるものの、無駄な関
係式の探索を行なうことになり、非効率的である。この
ような事から、効率的なシミュレーションを実現するた
めには、モデルに対してシミュレーション処理手続きを
決定づけるパラメータ間の依存関係、すなわち値の決定
順序を与える必要がある。
【0004】問題解決における探索の効率を向上させる
ための手法として、推論の依存関係の記録を管理し、探
索空間に関する制御を行なう問題解決手法(de Kleer,
J.,AnAssumption-based TMS )や、制約を用いることに
より、探索空間の枝刈りを行なう制約解決技法(Van He
ntenryck,P.,Constraint Satisfaction in Logic Progr
amming)などがあるが、このような手法をシミュレーシ
ョン処理手続きに適用した例はみられていない。
【0005】また、シミュレーション処理手続きと切り
離して構築できるといっても、パラメータ間の関係式の
矛盾や不足、パラメータ名の不整合等の入念なチェック
を、モデル構築時に行なう必要があり、モデル構築に要
する作業コストはそれ程削減されていないのが現状であ
る。
【0006】そこで、本発明は、シミュレーション処理
手続きと分離して管理されるシミュレーションモデルを
構築する際に、入力されたモデル知識の不足や矛盾、不
整合等の誤りを容易に検知し、修正するというモデル構
築作業を支援すると同時に、いったん構築されたモデル
知識ベースに対して、ユーザが要求するシミュレーショ
ン仕様に応じたシミュレーションモデルを、効率的な処
理手続きを付加した形式にダイナミックに構築できるシ
ミュレーションモデル生成装置を提供することを目的と
している。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、シミュレーション対象のシステムの特性を
表す関係式に代表されるモデル知識、あるいはモデル知
識の修正、変更などのユーザーからの要求に応じたモデ
ル知識に関する変更項目を入力するモデル知識入力手段
と、このモデル知識入力手段により得られる知識を収集
してモデル知識ベースを構築し、適宜入力されるモデル
知識に関する変更項目に応じて、モデル知識ベースを変
更するモデル知識ベース構築手段と、このモデル知識ベ
ース構築手段により構築されたモデル知識ベースに関し
て、ユーザの要求するシミュレーション仕様を入力する
シミュレーション仕様入力手段と、このシミュレーショ
ン仕様入力手段により得られる仕様に基づいて、モデル
知識ベースからシミュレーション対象に関するモデル知
識を抜粋し、シミュレーション処理手続きに関連するパ
ラメータ間の決定順序に関する依存関係を解析して、シ
ミュレーションモデルをダイナミックに構築するシミュ
レーションモデル構築手段と、シミュレーションモデル
構築過程において、モデル知識ベースに関する矛盾点を
検知した場合、ユーザに対して矛盾点を指摘することに
より、モデル知識ベースの修正を促す矛盾知識出力手段
と、前記シミュレーションモデル構築手段により構築さ
れたシミュレーションモデルを出力するシミュレーショ
ン出力手段とを具備している。
【0008】
【作用】本発明のシミュレーションモデル構築手段によ
り、シミュレーションモデルの構築に際して、モデル知
識の不足や矛盾、不整合等モデル知識の誤りの検知と修
正が容易に行なえるため、モデル構築に要する作業コス
トが低減できる。また、いったん構築されたモデルベー
スを基に、シミュレーション仕様入力手段により得られ
るユーザの指定するシミュレーション仕様に応じて、必
要最小限の部分に関するシミュレーションモデルが構築
できる。
【0009】このため、本発明により構築されたモデル
を利用することにより、対象システムに関する部分的な
シミュレーションやモデルの分割化による並列シミュレ
ーションが実現できる。また、同時にモデルに関連する
パラメータの値の決定順序に関する効率的な処理手続き
の決定を行なうため、モデルに応じた効率的なシミュレ
ーションが実現されることになる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0011】図1は本発明によるシミュレーションモデ
ル生成装置の一実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。これはシミュレーション対象のシステムの特性を表
す関係式に代表されるモデル知識、あるいはモデル知識
の修正、変更などのユーザからの要求に応じたモデル知
識に関する変更項目を入力するモデル知識入力手段1
と、このモデル知識入力手段1により得られる知識を収
集してモデル知識ベース3を構築し、適宜入力されるモ
デル知識に関する変更項目に応じて、モデル知識ベース
3を変更するモデル知識ベース構築手段2と、このモデ
ル知識ベース構築手段2により構築されたモデル知識ベ
ースに関して、ユーザの要求するシミュレーション仕様
を入力するシミュレーション仕様入力手段4と、このシ
ミュレーション仕様入力手段4により得られる仕様に基
づいて、モデル知識ベースからシミュレーション対象に
関するモデル知識を抜粋し、シミュレーション処理手続
きに関連するパラメータ間の決定順序に関する依存関係
を解析して、シミュレーションモデル6をダイナミック
に構築するシミュレーションモデル構築手段と5と、シ
ミュレーションモデル構築過程において、モデル知識ベ
ース3に関する矛盾点を検知した場合、ユーザに対して
矛盾点を指摘することにより、モデル知識ベース3の修
正を促す矛盾知識出力手段7と、シミュレーションモデ
ル構築手段5により構築されたシミュレーションモデル
6を出力するシミュレーションモデル出力手段8とから
なっている。
【0012】図2はこのように構成された実施例装置に
おけるシミュレーションモデル生成過程をその処理手順
に沿って示したフローチャートを、参照してシミュレー
ションモデル生成過程について説明する。前記モデル知
識ベース入力手段1により、モデル知識であるシミュレ
ーション対象のシステム特性を表す関係式が入力される
と(S1)、モデル知識ベース構築手段2によりモデル
知識の収集を行ない、モデル知識ベース3を構築する
(S2)。次にシミュレーション仕様入力手段4によっ
て、シミュレーション仕様に関するパラメータ群が入力
されると(S3)、シミュレーションモデル構築手段5
により、入力されたシミュレーション仕様に基づいて、
対象システム全体に関するモデル知識ベース3から、指
定されたパラメータ群に関連する関係式を抜粋して、シ
ミュレーションモデル6を構築する(S4)。モデル構
築の際にモデル知識の不足やパラメータ名の不整合等の
モデル知識の矛盾が発見された場合(S5)には、矛盾
知識出力手段7によりモデル知識に関する矛盾点を指摘
し(S6)、モデル知識入力手段1において入力される
(S7)変更項目に応じて、モデル知識ベース3を修正
し(S8)、再びシミュレーションモデル6の構築をし
直す。矛盾が検出されなかった場合には、シミュレーシ
ョンモデル出力手段8により、シミュレーションモデル
6を出力する(S9)。
【0013】図3、図4は、図2のシミュレーションモ
デル構築処理過程を詳細に説明するためのフローチャー
トである。ここでは、図5に示すような火力発電プラン
トの循環水ポンプモデルを例に、シミュレーション仕様
に応じて、シミュレーションモデルを構築する処理過程
について説明する。図5に示すように、対象となる循環
水ポンプは、並列に接続された3台のポンプA−CW
P,B−CWP,C−CWPとバルブA−CWP−VA
LVE,B−CWP−VALVE,C−CWP−VAL
VEにより構成されている。図6は、このような循環水
ポンプの特性をブロック図で表わしたものである。この
ような特性を関係式により表わしたものが、図7,図8
であり、モデル知識ベース3に格納されている知識であ
る。なお、図6の(2),(3),…(16)は、図7
の(2)式,(3)式,…(16)式にそれぞれ対応し
ている。
【0014】例として、3台の循環水ポンプのうち、A
−CWP−VALVEの開度についてのシミュレーショ
ンを行なう要求仕様を入力された場合について説明す
る。
【0015】シミュレーション仕様入力手段4により、
出力パラメータであるA−CWP−VALVEの開度を
表すa−valveが入力されると、シミュレーション
モデル構築手段5では、入力されたパラメータ群[a−
valve]を得て(S41)、パラメータごとに処理
1を行なう(S44)。処理1は再帰的な処理であり、
詳細なフローを図4に示す。
【0016】まず、モデル知識ベース3から、パラメー
タ名に関する関係式を抽出する(S441)。もし、す
でに抽出済みである場合には、処理を終了する。またモ
デル知識ベースに存在しなかった場合には、モデル知識
の不足あるいはパラメータ名の不整合などの、モデル知
識の矛盾が検知できる。ここでは入力されたパラメータ
名a−valveに関する関係式として(1)式を抽出
する。存在する場合には、関係式から引き数パラメータ
のリストを作成する(S444)。この例では、引き数
リストは[a−valve,a−vlv−hd5]とな
る。次に値の決定順序に関する依存関係を解析し、ソー
テイングリストを作成する(S445)。ソーテイング
リストは、シミュレーション同時刻における値の決定順
序の制御に利用するため、積分演算で用いられるような
シミュレーション時刻の異なる前回値などのパラメータ
や定数パラメータなどは除外する。この例では、引き数
のa−valveとa−vlv−hd5は、両方とも前
回値パラメータであるため、a−valveに関する依
存関係は抽出できず、ソーテイングリストは[]とな
る。次に、関係式に関するソーテイングリストと、これ
までに処理した他の関係式から導出されているソーテイ
ングリストとを比較して、順序関係に矛盾がないかをチ
ェックする(S446)。例えば、 a=b+c c=d*a のように、関係式がループになっているために、永久に
解が求められない場合などは、このような順序関係の矛
盾でチェックされ、モデル知識の矛盾箇所が容易に指摘
できることになる。矛盾が発見されない場合には、関係
式が表すパラメータ(ここではa−valve)とソー
テイングしたパラメータリスト(ここでは[])とを既
にソーテイングされているパラメータリストの正しい位
置に挿入することにより新たなソートリストを生成する
(S448)。挿入する方法として、関係式が表すパラ
メータが既に存在するソートリストに含まれている場合
には、そのパラメータの位置の前にソーテイングリスト
を挿入する。また、関係式が表すパラメータがソートリ
ストに含まれていない場合には、ソーテイングリストを
既に存在するソーテイングリストの最後に加え、さらに
関係式が表すパラメータを最後に付け加える。また挿入
されたパラメータが既に存在するソートリストに含まれ
ていて、パラメータが重複する場合には、決定順序が先
になる方を優先して一方を削除する。例えば、 既に存在するソーテイングリスト: [[b,c,d],a] 関係式が表すパラメータ:e 挿入するソーテイングリスト:[b,f] のような場合、新規ソーテイングリストは、[[b,c,d],
a,[b,f],e]となり、b が重複する。そこで、決定順序が
先になる方を優先して一方を削除し、[[b,c,d],a,f,e]
とする。このようにして新たな依存関係である新規ソー
テイングリストを生成する。次に引き数パラメータを1
パラメータずつ抽出し、値が入力されるパラメータ(入
力変数)、あるいは定数パラメータ以外の全てのパラメ
ータについて、処理1を再帰的に繰り返す(S45
3)。入力変数、あるいは定数である場合には、他のパ
ラメータとの依存関係はないため、処理は行なわない。
【0017】以下に、抽出された関係式、および関係式
から生成される引き数リスト、ソーテイングリスト、新
規ソーテイングリストについて具体例にそって説明す
る。 このようにして全てのパラメータがチェックされるま
で、上記の処理を繰り返し行なうことにより、シミュレ
ーション処理手続きを決定づけるパラメータ間の決定順
序に関するソーテイングリストが作成されると同時に、
必要な関係式が全て抽出され、シミュレーションモデル
6が構築されることになる。
【0018】全処理過程を終え、生成されたソーテイン
グリストは [a-valve,[a-vlv-wc1,a-vlv-wc3],a-vlv-wc4,[a-vlv-hd
1,a-vlv-hd3], a-vlv-hd5,a-vlv-hd2-a-vlv-wc2] となり、収集された全ての関係式は図9に示したものと
なる。これは、図6の破線で囲った部分に関するモデル
式に相当する。
【0019】
【発明の効果】本発明のシミュレーションモデル生成装
置によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、
動的システムの挙動予測を行なうシミュレータにおいて
利用されるシミュレーションモデルの構築に際して、モ
デル知識に関する誤り箇所を容易に検知、修正できるた
め、モデル構築に要する作業コストが低減できる。ま
た、このようにして構築されたモデルベースを基に、適
宜入力される要求仕様に応じて部分モデルを生成すると
同時に、値の決定順序に関する効率的な処理手続きの決
定づけを行ない、処理手続きを付加したシミュレーショ
ンモデルを生成するため、本発明により構築されたモデ
ルを利用することにより、モデル範囲を限定したシミュ
レーションや並列シミュレーションなどが容易に実現で
き、かつ仕様に応じた効率的なシミュレーション(シミ
ュレーション時間の低減)が実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシミュレーションモデル生成装置の一
実施例における概略構成図。
【図2】図2におけるシミュレーションモデル生成過程
を説明するための処理手順を示すフローチャート。
【図3】図1の装置において、入力されたシミュレーシ
ョン仕様に応じてシミュレーションモデルを生成する処
理過程を示すフローチャート。
【図4】図1の装置において、入力されたシミュレーシ
ョン仕様に応じてシミュレーションモデルを生成する処
理過程を示すフローチャート。
【図5】実施例の対象となる火力発電プラントを構成す
る冷却水ポンプの構成図。
【図6】実施例の対象となる火力発電プラントを構成す
る冷却水ポンプの構成図と特性を表すブロック図。
【図7】実施例の対象となる冷却水ポンプについて、特
性関係式により表されたモデル知識例を示す図。
【図8】実施例の対象となる冷却水ポンプについて、特
性関係式により表されたモデル知識例を示す図。
【図9】実施例において入力仕様に応じて生成されたシ
ミュレーションモデル知識の例を示す図。
【符号の説明】
1…モデル知識入力手段、2…モデル知識ベース構築手
段、3…モデル知識ベース、4…シミュレーション仕様
入力手段、5…シミュレーションモデル構築手段、6…
シミュレーションモデル、7…矛盾知識出力手段、8…
シミュレーションモデル出力手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シミュレーション対象のシステムの特性
    を表す関係式に代表されるモデル知識、あるいはモデル
    知識の修正、変更などのユーザーからの要求に応じたモ
    デル知識に関する変更項目を入力するモデル知識入力手
    段と、 このモデル知識入力手段により得られる知識を収集して
    モデル知識ベースを構築し、適宜入力されるモデル知識
    に関する変更項目に応じて、前記モデル知識ベースを変
    更するモデル知識ベース構築手段と、 このモデル知識ベース構築手段により構築されたモデル
    知識ベースに関して、ユーザの要求するシミュレーショ
    ン仕様を入力するシミュレーション仕様入力手段と、 このシミュレーション仕様入力手段により得られる仕様
    に基づいて、前記モデル知識ベースからシミュレーショ
    ン対象に関するモデル知識を抜粋し、シミュレーション
    処理手続きに関連するパラメータ間の決定順序に関する
    依存関係を解析して、シミュレーションモデルをダイナ
    ミックに構築するシミュレーションモデル構築手段と、 シミュレーションモデル構築過程において、前記モデル
    知識ベースに関する矛盾点を検知した場合、ユーザに対
    して矛盾点を指摘することにより、モデル知識ベースの
    修正を促す矛盾知識出力手段と、 前記シミュレーションモデル構築手段により構築された
    シミュレーションモデルを出力するシミュレーション出
    力手段と、 を具備したシミュレーションモデル生成装置。
JP28204191A 1991-10-03 1991-10-03 シミュレーションモデル生成装置 Expired - Lifetime JPH0648483B2 (ja)

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JP28204191A JPH0648483B2 (ja) 1991-10-03 1991-10-03 シミュレーションモデル生成装置

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JPH05101032A true JPH05101032A (ja) 1993-04-23
JPH0648483B2 JPH0648483B2 (ja) 1994-06-22

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ID=17647405

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JP28204191A Expired - Lifetime JPH0648483B2 (ja) 1991-10-03 1991-10-03 シミュレーションモデル生成装置

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JP (1) JPH0648483B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019154201A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 一般財団法人電力中央研究所 電力系統制御装置、電力系統制御システム、電力系統制御方法及び電力系統制御プログラム
JP2022085160A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社日立製作所 システム構築を支援する支援システム及び支援方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019154201A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 一般財団法人電力中央研究所 電力系統制御装置、電力系統制御システム、電力系統制御方法及び電力系統制御プログラム
JP2022085160A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社日立製作所 システム構築を支援する支援システム及び支援方法

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