ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СЕРІЙНИХ ЗАСОБІВ КОМП'ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ

С. М. Одокієнко, І. О. Гребіник

м. Черкаси, Академія пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля

На сучасному етапі розбудови міст і населених пунктів, розвитку промисловості, транспорту, впровадження високих технологій, підвищення побутового рівня життєдіяльності населення зростає можливість виникнення надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру.

Одним з важливих завдань створення Урядової інформаційно-аналітичної системи з питань надзвичайних ситуацій (НС) є моделювання і прогнозування НС, а також оцінка їх соціально-економічних наслідків на основі застосування сучасних засобів комп'ютерного моделювання. Тому метою роботи є визначення найбільш ефективного пакету комп'ютерного моделювання на основі вивчення результатів порівняльного аналізу найбільш відомих серійних засобів моделювання.

На основі великого числа тестів проведено порівняльний аналіз найбільш поширених серійних засобів моделювання [1]: GAUSS, розробник Aptech Systems Inc.; Macsyma, розробник Macsyma Inc.; Maple, розробник Waterloo Maple Software Inc.; Mathematica, розробник Wolfram Research Inc.; Matlab, розробник The Mathworks Inc.; MuPAD, розробник University of Paderborn / SciFace GmbH; O-Matrix, розробник Harmonic Software; Ox, розробник Nuffield College; R-Lab, розробник Ian Searle; Scilab, розробник INRIA; S-Plus, розробник MathSoft Inc.

Пакети порівнювалися за функціональними можливостями, швидкостями роботи з великими наборами даних при їх математичній, статистичній та графічній обробці, за можливостями підтримки різних операційних систем.

У першій частині тестів досліджується математична функціональність розглянутих пакетів по таких категоріях як стандартні математичні функції, лінійна алгебра, аналіз даних, чисельні методи, статистичні функції і функції для роботи зі стохастичними даними. У другій частині досліджується графічна функціональність. У третій частині досліджуються вбудовані засоби програмування. У четвертій частині аналізуються можливості прямого експорту/імпорту даних із зовнішніх джерел. У п'ятій частині досліджуються можливості підтримки різних операційних систем. У шостій частині порівнюються швидкості роботи тестованих пакетів в середовищі Windows при виконанні 16 найбільш часто використовуваних операцій, таких як робота з матрицями, формування і сортування масивів даних, інтегрування і т. ін.

Результати тестування для семи пакетів, що показали найкращу продуктивність, наведені в таблиці 1, при цьому, при розрахунку загальної продуктивності, результати тестів по кожній частині бралися з ваговими коефіцієнтами відповідно 38, 10, 9, 5, 2 і 36. Всі значення наведені у відсотках від максимально можливого значення.

Таблиця 1

Результати тестування серійних засобів моделювання

Тест	S-Plus	Scilab	Ox	O-Matrix	Matlab	Mathe- matica	Gauss
Математич-на функціо-нальність	43. 35	41. 60	36. 17	32. 24	67. 07	70. 94	85. 37
Графічна функціо-нальність	73. 74	32. 70	30. 86	31. 03	84. 66	71. 72	50. 46
Засоби програму-вання	54. 55	36. 36	54. 55	36. 36	69. 70	63. 64	54. 55
Експорт/ імпорт даних	72. 00	12. 00	28. 00	12. 00	32. 00	36. 00	44. 00
Підтримка платформ	77. 78	77. 78	77. 78	11. 11	77. 78	88. 89	88. 89
Швидкість	30. 51	27. 85	68. 12	67. 29	34. 64	31. 95	47. 96
Загальна продуктив-ність	44. 90	34. 53	49. 22	43. 68	55. 85	54. 93	63. 64

З огляду на результати тестів, а також доступність розглянутих пакетів, можна зробити висновок, що найбільш прийнятними пакетами прикладних програм для чисельного аналізу є MATLAB [3] і Mathematiсa [2].

ЛІТЕРАТУРА

1. Stefan Steinhaus. Comparison of mathematical programs for data analysis. University of Frankfurt / Germany, 1999. – 50 p.

2. Воронова О. С., Кирьева Е. А., Рыбникова А. М. Программные библиотеки математического моделирования динамических систем в системе Mathematica. //Електроніка та системи управління—2005. —№4. —С. 143-147.

3. Ануфриев И. Е., Смирнов А. Б., Смирнова Е. Н. MATLAB 7. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 1104 с.: ил.