AnyLogic ist ein Multimethoden-Simulationswerkzeug, das von The AnyLogic Company (ehemals XJ Technologies) entwickelt wird. Es unterstützt systemdynamische, ereignisorientierte und agentenbasierte Simulationsmethodiken.Softwaredokumentation auf der AnyLogic Firmenwebsite. Die AnyLogic PLE-Edition (Personal Learning Edition) kann zu Bildungszwecken und zum Selbststudium kostenfrei genutzt werden.Editionsvergleich auf der AnyLogic Firmenwebsite.
Geschichte Anfang der 1990er Jahre zeigte man ein großes Interesse an einem mathematischen Ansatz bei der Modellierung und Simulation paralleler Prozesse. Dieser Ansatz konnte zur Analyse der Genauigkeit von parallelen und verteilten Programmen angewandt werden. Die „Verteilte Netzwerk–Forschungsgruppe“ (Distributed Computer Network, DCN) der Technischen Universität Sankt Petersburg entwickelte ein Softwaresystem zur Analyse der Genauigkeit der Programme; das neue Werkzeug wurde COVERS (Concurrent Verification and Simulation) genannt. Dieses System ermöglichte eine graphische Modelldarstellungsweise für Systemstruktur und -verhalten. Das Werkzeug wurde in der Forschung für Hewlett Packard entwickelt.
Im Jahre 1998, angeregt durch den Erfolg dieser Forschung, gründet die DCN-Forschungsanstalt ein Unternehmen mit dem Ziel, eine neuzeitliche Simulationssoftware zu entwickeln. Bei der Entwicklung wurden die eingesetzten Methoden betont: Simulation, Leistungsanalyse, Verhaltens- und stochastische Systeme, Organisation und Visualisierung. Die im Jahre 2000 veröffentlichte neue Software hatte die aktuellen Entwicklungen der Informationstechnik zur Grundlage: objektorientierter Ansatz, Elemente der Standard–UML, moderne Java-Programmiersprache und graphische Benutzeroberfläche.
mini|Drei Simulationsansätze der Unternehmen
Das Werkzeug wurde AnyLogic genannt, da es alle drei bekannten Modellierungsansätze unterstützt: Systemdynamik (SD) Ereignisorientierte Simulation Agentenbasierte ModellierungCynthia Nikolai, Gregory Madey. Tools of the Trade: A Survey of Various Agent Based Modeling Platforms (PDF; 298 kB), Journal of Artificial Societies and Social Simulation vol. 12, no. 2 2, 31 March 2009. +Eine beliebige Kombination dieser Ansätze ist innerhalb eines einzigen Modells möglich.Andrei Borshchev, Alexei Filippov. From System Dynamics and Discrete Event to Practical Agent Based Modeling: Reasons, Techniques, Tools (PDF; 518 kB),The 22nd International Conference of the System Dynamics Society, July 25 – 29, 2004, Oxford, England Die erste Version von AnyLogic ist AnyLogic 4, da die Nummerierung von COVERS 3.0 weitergeführt wurde. Im Jahr 2003 wurde AnyLogic 5 veröffentlicht. Der Fokus wurde auf betriebswirtschaftliche Simulation in folgenden Anwendungsbereichen gesetzt: Markt und WettbewerbMaxim Garifullin, Andrei Borshchev, Timofei Popkov. „Using AnyLogic and Agent Based Approach to Model Consumer Market“, EUROSIM 2007, September, 2007. GesundheitswesenSimNexus LLC: Produktion und FertigungYuri G. Karpov, Rostislav I. Ivanovski, Nikolai I. Voropai, Dmitri B. Popov. , 2005 IEEE St. Petersburg PowerTech, June 27-30, 2005, St. Petersburg, Russia LieferkettenSimulation News Europe: European Journal of Operational Research: International Journal of Integrated Supply Management: S. 19–37 LogistikIlmarts Dukulis, Gints Birzietis, Daina Kanaska. Optimization models for biofuel logistic system (PDF; 170 kB), Engineering for Rural Developments, Jelvaga, 29-30 May 2008. EinzelhandelPeer-Olaf Siebers, Uwe Aickelin, Helen Celia, Chris W. Clegg: (PDF; 502 kB) EUROSIM 2007, September, 2007.Peer-Olaf Siebers, Uwe Aickelin, Helen Celia, Chris W. Clegg. GeschäftsprozesseArnold Greenland, David Connors, John L. Guyton, Erica Layne Morrison, Michael Sebastiani. „IRS post-filing processes simulation modeling: a comparison of DES with econometric microsimulation in tax administration“ (PDF; 368 kB), Proceedings of the 2007 Winter Simulation Conference, 2007, Washington D.C., USA Sozial- und Ökosystem-Dynamik Verteidigung Projekt- und Ressourcenplanung IT-Infrastruktur Personenstrom und FußgängerdynamikAgent Based Spatial Simulation Workshop: LuftfahrtindustrieMITIP2006, 11-12 September, Budapest: PhotovoltaikRoland Sturm, Enrico Quasdorf
Die aktuelle Version, AnyLogic 7, wurde im Jahre 2014 herausgegeben. Als größtes Release der vergangenen sieben Jahre enthielt es mehrere wesentliche Updates zur Vereinfachung der Modellierung, ebenso wie die erweiterte Unterstützung der Multimethoden-Modellierung, verminderten Codierungsbedarf und aktualisierte Bibliotheken.Übersicht über neue Features auf der Firmenwebsite. AnyLogic 7.1, ebenfalls 2014 erschienen, enthielt GIS-Implementierung in der Software: neben shapefile-basierten Landkarten unterstützt AnyLogic auch kachelbasierte Karten von kostenfreien Online-Services wie OpenStreetMap.Softwaredocumentation.
2015 kam AnyLogic 7.2. mit integrierter Datenbank und neuer Fluid Library auf den Markt. Die kostenfreie Personal Learning Edition (PLE) wurde ebenfalls im Jahr 2015 vorgestellt. Mit AnyLogic 7.3 erschien 2016 die erste Road Traffic Library in AnyLogic.
Die Plattform für die AnyLogic 7 Modellentwicklungsumgebung ist Eclipse. AnyLogic 7 ist eine plattformübergreifende Simulationssoftware. Es kann unter Windows, Mac OS und Linux betrieben werden.Die komplette Liste der Systemvoraussetzungen auf der AnyLogic Webseite.
AnyLogic und Java
AnyLogic beinhaltet eine graphische Modellierungssprache und außerdem ermöglicht es dem Benutzer, Simulationsmodelle mit Java-Code zu erweitern. Der Java Charakter von AnyLogic eignet sich sowohl zur individuellen Modellerweiterungen via Java-Codierung, als auch zur Gestaltung von Java Applets, die in jedem beliebigen üblichen Browser geöffnet werden können. Diese Applets machen AnyLogic-Modelle leicht versendbar und auf Websites ladbar. Zusätzlich zu den Java Applets, ermöglicht die Professional Version die Gestaltung und die Verteilung von Java-Laufzeitanwendungen an Benutzer. Diese ausschließliche Javaanwendung kann als Grundlage für Entscheidungsunterstützungswerkzeuge dienen.Christian Wartha, Momtchil Peev, Andrei Borshchev, Alexei Filippov. , Proceedings of the 2002 Winter Simulation Conference, 2002.Explore different probability distributions and fit your own dataset online – interactive tool
Multimethoden Simulationsmodellierung
mini|Wie entsprechen Simulationsansätze der Abstraktionsebene
AnyLogic Modelle können auf beliebigen hauptsächlichen Simulationmodellierungsparadigmen basieren: ereignisorientierte oder prozesszentrierte (DE), systemdynamische (SD) und agentenbasierte (AB).
Der systemdynamische und der ereignisorientierte sind traditionelle Simulationsansätze; der agentenbasierte Ansatz ist eine neuzeitliche Methode. Technisch gesehen, befasst sich der systemdynamische Ansatz hauptsächlich mit kontinuierlichen Prozessen, die „ereignis-diskrete“ (gemeint sind damit alle Nachkommen der GPSS, auch bekannt als prozesszentrierter Simulationsansatz) und die agentenbasierte Modelle dahingegen funktionieren meist zeitdiskret, d. h. sie wechseln von einem Ereignis zum anderen.
Systemdynamische und ereignisorientierte Simulation wurde geschichtlich an Universitäten mit verschiedenen Studentengruppen unterrichtet, u. a. Management-, Wirtschafts- und Operations-Research-Ingenieuren. Somit gibt es zwei unterschiedliche Fachgemeinschaften, die nicht miteinander kommunizieren.
Agentenbasierte Modellierung war bis vor kurzem fast ausschließlich ein akademisches Unterrichtsgegenstand. Dennoch bewirkte die immer größere Anfrage für eine globale Unternehmensoptimierung, dass führende Modellierer in Betracht zogen, Ansätze miteinander zu verbinden, was ihnen einen besseren Einblick in die komplexen, verschiedenartigen, interdependenten Prozessen verschaffte.
Die Modellierungsansätze werden bei unterschiedlichen Abstraktionsebenen eingesetzt. Die Systemdynamik, die sich mit Aggregaten auseinandersetzt, wird auf höchster Abstraktionsebene angewendet. Ereignisorientierte Modellierung wird bei niederer bis mittlerer Abstraktion eingesetzt. Die agentenbasierte Modellierung kann auf allen Abstraktionsebenen angewendet werden. Außerdem kann ein Agent Objekte verschiedener Art und Größe modellieren: auf „physischer“ Ebene können Agenten z. B. als Fußgänger, Fahrzeuge, Roboter, auf mittlerer Ebene – als Kunden, auf höchster Ebene – als Mitbewerber gestaltet werden.Yuri G. Karpov: (PDF; 254 kB) VI International Congress on Mathematical Modeling, September 20-26th, 2004, NizniNovgorog, Russia
AnyLogic ermöglicht dem Modellierer diese Simulationsansätze innerhalb desselben Modells zu verknüpfen. Es gibt keine feststehende Hierarchie. Somit könnte man zum Beispiel ein Modell für die Versandpackung in der Industrie gestalten, wobei die Ladungsträger als Agenten modelliert werden, die individuell agieren / reagieren, während die interne Tätigkeiten ihrer Transport- und Infrastrukturnetzwerke durch ereignisorientierte Simulation modelliert werden. Ebenso kann man Verbraucher als Agenten modellieren, deren gesamte Verhaltensweise ein systemdynamisches Modell versorgt, durch Erfassen von Abläufen wie Einkommen und Ausgaben, die nicht zu einzelnen Agenten gebunden werden müssen. Dieser sprachlich gemischte Ansatz ist direkt anwendbar für eine Vielfalt von komplexen Modellierungsproblemen, die durch jedwelchen einen Ansatz modelliert werden können, wenn auch mit Kompromissen.
Simulationssprache
mini|Von AnyLogic zur Verfügung gestellte Simulationssprachkonstruktionen
Die AnyLogic Simulationssprache besteht aus den folgenden Elementen:AnyLogic Online-Hilfe auf der offiziellen Website Lager & Flussdiagramme werden für systemdynamische Modellierung verwendet. Zustandsdiagramme werden hauptsächlich in der agentenbasierten Modellierung zur Bestimmung von Agentenverhalten verwendet. Sie werden auch in der ereignisorientierten Modellierung eingesetzt, z. B. zur Simulation von Maschinausfällen. Funktionsdiagramme werden zur Bestimmung von Algorithmen verwendet. Sie können bei der ereignisorientierten Modellierung eingesetzt werden, z. B. zur Anrufverteilung, oder in der agentenbasierten Modellierung z. B. bei der Entscheidunglogik der Agenten. Prozessablaufsdiagramme stellen die Grundkonstruktion bei der Bestimmung der Prozesse in ereignisorientierten Modellierung dar. Betrachtet man dieses Flussdiagramm, wird ersichtlich, warum die ereignisorientierte Methode oft als prozesszentriert erwähnt wird.
Die Sprache umfasst: Modellierungskonstruktionen auf niedriger Ebene (Variablen, Gleichungen, Parameter, Ereignisse usw.), Gestaltungsformen (Linien, Linienzüge, Ellipsen), Analysemöglichkeiten (Datensätze, Histogramme, Aufnahmepunkte), Verbindungswerkzeuge, Standardbilder und Versuchsrahmenbedingungen.
AnyLogic Bibliotheken
AnyLogic umfasst folgende Standardbibliotheken: Die Process Modeling Library ist so gestaltet, dass sie DE Simulation in Bereichen wie Produktion, Zuliefererketten, Logistik und Gesundheitswesen unterstützt. Mittels der Process Modeling Library Objekte können sie reale Systeme modellieren, im Sinne von Datensätzen (Transaktionen, Kunden, Produkte, Bestandteile, Fahrzeuge usw.) Prozesse (Operationsfolgen die normalerweise Reihen, Verzögerungen, Ressourcenauslastung einschließen) und Ressourcen. Die Prozesse werden in Form von Ablaufsdiagrammen vorgegeben.