モデル記述言語CASTによるシミュレーション
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Simcast : Simulations by Model Description Language "CAST" visitors since 2008.02.20

 数学はコンピュータ言語だ.ふつうの数式でシステムモデルを書けば,それがそのままプログラムとなり,シミュレーションが動き出す.
 
お知らせ(17.03.11)
以下の資料はSimcast09時代のものです.
2015年10月以降は本家のMTA-SDK.ovaの中に統合されたので,
各資料中の単語が異なります.それぞれ次のように「読み替えて」ください.
 Simcast09 → 開発実行環境MTA-SDK(リリース151110以降)
 simcast → ディレクトリ(フォルダー)dss
 教科書 → 初版教科書

 【概要】情報システム開発へのモデル理論アプローチが提案しているモデル記述言語CASTを使って,複数のMoore型オートマトンや問題解決システム(Solver)を要素とするさまざまな種類のシミュレーションをしたい.→ 詳細.【用語/前提】このサイトでは「モデル理論アプローチによる経営情報システム開発:ホームページ」を本家(ほんけ)と呼んで,その用語や内容をあらかた理解していることを前提としています.ただし,オートマトンの書き方が異なります.教科書が扱っているオートマトンはMealey型で一貫していますが,ここではMoore型オートマトンを使用します.

開発・実行環境

開発・実行環境 MTA-SDK(ソフトウエア)
  15.11.10 本家のMTA-SDK(リリース151110以降)に統合されたので,本家からダウンロードせよ.
  09.09.21 以前はsimcast.zip, extProlog.zip を配布していた(Simcast09ダウンロード)
operation.html 書法:Simcast操作マニュアル【改訂】 (#1)
  08.03.16 ディレクトリsimcast内でのオートマトンの書き方.
  09.03.22 加筆,09.08.20「0削除」,09.09.21 改訂
preprocess.html 書法:事前処理と事後処理
  09.01.01 述語preprocess()とpostprocess()の書き方.
  09.08.20「0削除」
troubleShoot.html 困ったとき
  08.02.25 トラブルシューティング:この時点で分かっている問題点など
  09.08.21「0削除」

言語 CAST

--------------- 言語CASTの解説
  08.02.20 言語CASTそのものの解説は初版教科書第4章または本家HPの「MTA-SDKのダウンロード」から入手できます.
sanjutsu.html 算術関数
  08.02.23 教科書未記載だが実は使える算術関数のリスト
  09.08.30 projcetMatrix, replaceMatrixを追加
recurrence.html 漸化式を解く
  09.02.01 関数defListを使って漸化式f(n)=0.9*f(n-1)を解く.
  09.02.27 解説「defListの動作のしくみ,defSetの意味」を追加
fileOperation.html ファイル操作
  08.02.24 教科書未記載だが実は使えるファイルの読み書き方法とファイル構造
graph.doc グラフによるデータ表示
  08.04.11 棒グラフ,円グラフ,レーダーグラフ,折れ線,平面上の点(x,y),軌跡を描く
  08.09.05「付録1:色付きxyplotグラフ」を追加, 09.08.25 簡単で一貫したモデルに変更し,0削除
plaingraph.doc 座標軸の非表示と多数データの描画【New】 (#2)
  09.08.21 xyplotグラフウインドウの座標軸を非表示にし,そこに2万個までの点を描く「0削除」
solverGraph.doc 問題解決実行中のグラフ表示
  08.05.04 Solverの求解中に状態の変化をグラフ表示する
  09.08.28 更新+"0削除"
spreadSheet.doc スプレッドシートによるデータ表示【大幅改訂】(#4)
  08.04.14 スプレッドシートの表示と読み書き,CSVファイルへ保存
  09.08.29「SS=行列」のイメージに変更 09.08.31 新規ssr(),projectss()追加+"0削除"
textWindow.html テキストによるデータ表示
  08.09.12 新たにテキストウインドウを開いて,そこにデータを表示する
  09.08.28 更新+"0削除"

開発一般

connection.doc 基本:複合システムの分類とモデル
  08.03.26 直列,並列,フィードバック結合,逐次処理,並列処理,ネットワーク
  09.09.11 改訂+"0削除"
stateMachine.doc 基本:状態機械の多層ネットワーク
  08.03.16 CAST言語による基本的なシミュレーション技法
  09.09.11 改訂+"0削除"
manyfunction.html Hint:多数のオートマトンや関数を結合して実行する
  09.02.24 1,000個の状態機械を直列結合し並列処理するシステムのモデル
speedUp.doc Hint:シミュレーションの高速化
  09.01.01 高速化の方法,グラフとスプレッドシートの混在例と表示制約
  09.08.31 簡単な一次元細胞オートマトンモデルにした."0削除"+改訂中
mooreNetwork.doc 応用:オートマトンの多層ネットワーク
  08.01.01 Moore型オートマトンの多層モデル化手順
  08.03.17 [update] 無理のないモデルの説明になった.09.09.11 改訂+"0削除"
solverFunc.doc 応用:問題解決システム(Solver)の関数化【New】 (#3)
  08.02.23 Solverをオートマトンから呼び出して実行できる
  08.04.18 解の列のグラフ表示を付録に追加
  09.08.21 関数call_solverを新規導入し,簡単にSolverを呼び出せる.「0削除」

適用例「最適化」

minmax.html 最大・最小・最適化
  09.09.21 max, min, invprojcet, defSet, Solverの使い分け
  08.01.21 初出ブログ by kisoten,09.09.21 加筆 by asahi
nash.doc ナッシュ均衡
  09.09.20 ゲーム理論のナッシュ均衡を求めるオートマトン(簡単モデル)【New】
  参考:最適反応集合の共通部分として求める方法 by kisoten
equiPrice.doc 価格調整システム(均衡価格)
  08.03.27 調整者と「Solverを関数化した消費者と生産者」の3つを含む
  09.08.22 すべてを簡単なモデルにした.「0削除」
genetic.doc 遺伝アルゴリズム(Genetic Algorithm: GA)
  08.03.29 状態遷移1回が1世代の進化
  08.04.14 グラフ表示とシート表示を追加,09.09.02 モデル変更+"0削除"
---------- 物理系の最適制御
  Y. Takahara & Y. Liu, Foundations And Applications of MIS, Springer (2006)
  のchapter7とchapter8にバネについたおもりの最適制御あり.

適用例「複雑系」

chaos1d.doc 一次元カオス
  09.02.03 一次元カオスの計算とxwriteによるグラフ表示
  09.03.02 defSetを使う簡単なモデルになった,09.08.21 座標軸非表示 0削除, 09.10.19 削除94字
---------- 一次元細胞オートマトンのモデル
  09.01.01 上記「グラフ表示の制約と高速化」に一次元細胞オートマトンの例あり
cellular.doc 二次元細胞オートマトン
  09.01.01 二次元細胞オートマトンのモデルと表示限界
  09.08.31 改訂,"0削除"
evogame.doc じゃんけん集団の進化ゲーム
  09.08.21 ランダム対戦するじゃんけん集団の人口分布の変化をみる「0削除,座標軸非表示」
neuron.docx CAST言語による神経網のモデル(予備実験)【New】
  19.03.29 神経網の中を電子パルスが伝達されていく。

包括的な技術報告書

Simcast09.pdf 旭貴朗,高原康彦,齋藤敏雄,柴直樹『モデル理論アプローチによるシミュレーション:Simcast09,開発方法論,モデル』
  このサイト内の多数の資料を網羅した技術報告書(126頁)。索引がついているので、探しやすい。
  11.02.01 紙媒体の報告書を作成したが、直後に東日本大震災が発生し、他大学等に配布できなかった。
  20.03.27 一つのpdfファイルとして編集したのでネット公開する。


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