Especificación de GLCs para dar soporte al modelado y simulación mediante SES y DEVS

Abstract

El presente trabajo propone el diseño e implementación de tres gramáticas libres de contexto (GLC) como herramientas de soporte para modelado y simulación (M&S) basado en eventos discretos. En primer lugar, se describen los aspectos generales y desafíos del M&S de sistemas reales basados en eventos y la ontología System Entity Structure (SES) para la construcción de modelos que describen las relaciones jerárquicas entre las entidades del sistema. A continuación, se provee una descripción de los componentes de un modelo conceptual de alto nivel, que incluyen entidades, atributos, estados, eventos, actividades y funciones, los cuales pueden ser especificados usando el formalismo Discrete Event System Specification (DEVS). Finalmente, se propone una GLC que contribuye a la definición formal de modelos acoplados DEVS. Las tres gramáticas fueron implementadas usando la herramienta ANTLR4. Se presenta también un ejemplo de modelado común a los tres niveles, a fin demostrar el funcionamiento de cada gramática. A futuro, estas GLC serán utilizadas como base para el desarrollo de una herramienta de software que facilite el mapeo de los distintos niveles de modelados necesarios durante el desarrollo de modelos de simulación.

This paper is intended to propose the design of three context-free grammars (CFG) as support tools for discrete event-based Modelling and Simulation (M&S). Firstly, this document briefly describes the challenges of modelling and simulation of real event-based systems and the System Entity Structure (SES) ontology for constructing models that describe hierarchical relationships between system entities. Following that, an outline of the important components of a high-level conceptual model is provided, including entities, attributes, states, events, activities, and functions, which can be specified using the Discrete Event System Specification (DEVS) formalism. Finally, a GLC is proposed which contributes to the formal definition of coupled DEVS models. All grammars were implemented using the ANTLR4 tool. A modelling example common to all three levels is also presented in order to demonstrate each grammar’s functionality. These CFGs may further on serve as the basis for the development of a comprehensive software tool that will facilitate mapping the various levels of modelling required during the development of simulation models.