Имитационное моделирование в исследовании и разработке вычислительных систем
Source: https://asvk.cs.msu.ru/uchebnyj-process/chitaemye-kursy/imitacionnoe-modelirovanie-v-issledovanii-i-razrabotke-vychislitelnyh-sistem/ Parent: https://asvk.cs.msu.ru/
Имитационное моделирование в исследовании и разработке вычислительных систем
Имитационное моделирование в исследовании и разработке вычислительных систем (лектор: в.н.с., к.ф.-м.н. Бахмуров А.Г.)
Лекции в 2025 г., в осеннем семестре, проходят очно, по вторникам 12.50 ауд. 582, начиная с 09.09.2025.
Данный курс обязателен для студентов группы 321 кафедры АСВК.
ВНИМАНИЕ !!! С 16 ноября 2025 г. лекции будут проходить по понедельникам 14.35 и вторникам 12.50 в ауд.582. Ближайшая лекция состоится во вторник 11 ноября.
Материалы 2025 г.
[Лекция 1 09.09.2025, 16.09.2025 (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/QxjjpSNRbAjQ7de)
[Лекция 2 16.09.2025, 23.09.2025, 30.09.2025 (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/MTHDqRZ8oZrAEdB) [Задание 1 срок до 07.10.2025 (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/mqKtTPmtq94ti5H) Задание 2 срок до 14.10.2025 (doc)
Распределение слушателей по вариантам задания (pdf)
[Файл к заданию 2 (вариант с «интенсивным» использованием возможностей языка C++ (txt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/S76XYMaWScJfcXz) [Шаблон отчёта по заданию 1 (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/KgG6qPRsZFSYqis) [Файл к заданию 2 (использование возможностей C++ меньшей степени) (txt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/iSxbXsbgi7T3tpd) [Файл к заданию 2 (использование библиотеки ssim) (txt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/3QksBjbbzBwtbM8)
[Лекция 3 — Система моделирования OMNet++ (14.10.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/dHPoPkMJFiJGKYo) \ [Лекция 4. Построение концептуальной модели (21.10.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/np4LmRHLwWz6oGd) \ [Лекция 5. Обзор системы моделирования ns-3 (28.10.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/LRtP77Xe6iAkA3W) \ [Задание 3 Построение и исследование модели компьютернеой сети (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/3RsZQfWQpS74oFw) \ [Лекция 6. Планирование эксперимента и обработки результатов (11.11.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/B8HxoDjQCjb9PLq) \ [Лекция 7. Имитационное моделирование с непрерывным временем (17.11.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/4XYXKGdjyEdsFGy) \ [Лекция 8. Эмуляторы системы команд ЦП (18.11.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/xCzFsjMdBqWjoKC) \ [Лекция 9. Моделирование аппаратных средств ВС (24.11.2025) (pptx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/jWSDyxJKRaDQRxy) \ [Вопросы экзамена 2025 г. (docx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/NcXj2totBLaDMoz)
В семестре предусмотрены четыре домашних задания (пятое под вопросом)\ Оценка за задание — 0 (не сделано) 0.5 (есть существенные ошибки), 1 — сделано без замечаний, 1.5 — сделано с особой тщательностью
Решение о сдаче экзамена «автоматом» принимается на основе суммы оценок в семестре, а также оценки активности на лекциях.
Во вторник 07 октября состоится контрольная работа по темам первых двух лекций
После завершения курса просьба анонимно заполнить анкету\ и передать её лектору (любым способом — на бумаге в печатном виде или от руки, по e-mail)
[Анкета слушателя курса 2025 г. (docx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/mAzGizrJPKeo73y)
Материалы 2024 г.
[Лекция 1 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/FDPHbK5r8QtwC7C)
[Лекция 3 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/EC39WeFRJxHoeQi) [Задание 1 (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/EXiW8rcaoZHrZsn) [Задание 2 (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/RpmbXEkq98BsQLW) [Файл к заданию 2 (вариант с «интенсивным» использованием возможностей языка C++ (txt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/S76XYMaWScJfcXz) [Шаблон отчёта по заданию 1 (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/KgG6qPRsZFSYqis) [Файл к заданию 2 (использование возможностей C++ меньшей степени) (txt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/iSxbXsbgi7T3tpd) [Лекция 4. Подходы к организации дискретно-событийных имитационных моделей (продолжение) (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/qE48CoSHSgtgb6w) [Лекция 5б. Модели параллельных вычислений (продолжение) (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/kpwiqtWD28Pq7Zw) [Лекция 6. Построение концептуальной модели (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/2GFwgGQTwdtM8qH) [Лекция 7. Система моделирования ns3. Анонс задания 3 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/LRYfj7Xj9Fc86F5) [Лекция 8. Задание 3. Методы теории вроятностей и математическиой статистики в имитационном моделировании (обзор) (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/BDa9k4y4rXoo26Z) [Лекция 9. Имитационное моделирование с непрерывным временем (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/5HHHmamkNwtYxyo) [Анкета слушателя 2024 г. (просьба заполнить и сдать до проставления оценки в зачётку) (docx)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/4Pz7REoCWA3if2y) [Лекция 10. Эмуляторы (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/dr8cxDo7DzBFQEN) [Лекция 11. Моделирование аппаратных средств (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/erwsrpidxZmiqBL) \ [Вопросы домашней контрольной работы (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/pM3pWdXaGYnxwEo) \ [Текущие результаты приёма заданий (за хорошие решения начислено 2 балла) (xls)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/Q6x3dPdAYpyDNHM)
Срок сдачи контрольной работы — не позже 15 декабря.\ Дата собеседования по работе будет\ задание 2 — до 01 дек\ задание 3 — до 17 дек (групповая сдача с устным отчётом)
несдача задания 1 — минус 0,5 балла\ несдача задания 2 и 3 — минус по одному баллу
Материалы 2023 г
Распределение слушателей курса по вариантам домашних заданий (обновлен 17.10.2023)
[Лекция 1 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/JSoqcBC9NAXNK6Q) [Лекция 2 Понятие модели. Основные виды моделей (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/xQkTYYtXKWMwdLp) [Лекция 3 Пример имитационной модели с дискретными событиями](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/xQkTYYtXKWMwdLp) Задание 1 (срок до 03.10.23, резерв 10.10.23)
Файлы к заданию 1:
[Модель системы клиент-сервер](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/PtAJGM4myXpXEBy) [То же, но с улучшенным стилем C++](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/akdDMMrTFj4H3nT) Модель системы клиент-сервер с использованием библиотекси SSim
[Лекция 4a Некоторые формальные модели функционирования параллельных систем. Формулировка задания 2 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/8pXoBJWmiT5LLQT) [Лекция 4б. Формальные модели (продолжение) (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/w7nZgna8fbyb39S) [Лекция 5. (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/9dLdKQ7zxBk2Szm) [Лекция 6. (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/78sKmx5b38MCg6D) [Планы на остаток семестра (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/jiTzPWkpXoWz7MY) [Лекция 7. Обзор системы моделирования ns-3. Общее описание задания 3 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/LPwrf27qmDzw2gs) [Лекция 8. Элементы ТВиМС для имитационного моделирования](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/cPAbxdYCtozgQPC) [Лекция 9 (обновление) Модели с непрерывным временем. Уточнение задания 3(ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/rDHz5LgertoyPDr) [Лекция 10 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/saQzq6MKG9BZ4Fz) [Лекция 11 часть 1 (ppt)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/jLLSjiDcte8fiTd) Лекция 11 часть 2 (ppt)\ [Вопросы письменной контрольной работы (сдача до 19.12.2023 включительно) (doc)](https://cloud.asvk.cs.msu.ru/s/YGWk7JAM83JCqdC) Анкета обучаемого (сдача не позже простановки в зачётку) (docx)
Материалы 2022 г
Распределение слушателей курса по вариантам домашних заданий
Лекции 1-2 (06.09.2022, 13.09.2022). Вычислительные системы. Понятие производительности. Наблюдение за работой ВС.\ Лекции 3-4 (20.09.2022, 27.09.2022). Понятие модели. Виды моделей. Примеры моделей. Имитационное моделирование.\ Задание 1 Файлы к заданию 1 Простая модель с дискретными событиями То же, но с библиотекой Ssim\ Лекция 5 (04.10.2022). Продолжение (04.10.2022). Процесс создания имитационной модели. Формальные модели, пригодные для описания функционирования ВС.\ Лекция 6 (11.10.2022). Обзор системы моделирования OMNet++.\ Лекция 7 (18.10.2022). Построение концептуальной модели.\ [Лекция 8 (01.11.2022). Обзор системы имитационного моделирования ns-3. Планы на остаток семестра](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Лекция 9 (08.11.2022)[. Процесс создания имитационной модели (продолжение). Выдача задания 3, разбор задания 1.](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Лекция 10 (15.11.2022).[Теория вероятностей и математическая статистика в имитационном моделировании.](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Лекция 11 (22.11.2022).[Имитационное моделирование с непрерывным временем](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Домашняя контрольная работа (22.11.2022)[срок сдачи 06 декабря](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Дополнение к лекции 10 — ответы на вопросыЛекция 12 (29.11.2022)[. Особенности аппаратных средств ВС](https://asvk.cs.msu.ru/wp-content/uploads/2023/04/lecture_ns3v01.ppt) Лекция 13 (29.11.2022). Особенности моделирования аппаратных средств ВС
06/12/2022, 13/12/2022 — в 14.35, ауд. 582 — приём задания 3 и контрольных работ, далее — по согласованию.
Настоятельно прошу заполнить анонимную анкету оценки курса (форму Google) до 15 декабря 2022 г.!\ Анализ её заполнения позволит улучшить курс.
———————————————————————————————————————————————————————————————————————
Материалы 2021 г\ Внимание! Всех сдавших экзамен прошу заполнить анонимную анкету оценки курса. Можно — в бумажном виде сдать в к 764 С.А. Косачевой, можно прислать мне на почту.\ Лекция 1 (13.09.2021)…. Запись\ Лекция 2 (20.09.2021) …. Запись\ Лекция 3 (27.09.2021) …. Запись\ Лекция 4 (04.10.2021)\ Внимание! Лекции 11.10.2021 не будет. Следующая лекция состоится 18 октября\ Лекция 5-6 (18.10.2021) Демонстрация OMNet++, жизненный цикл имитационной модели … Запись\ Лекция 7 (25.10.2021) Теория вероятности и математическая статистика в поддержке имитационного моделирования … Запись\ Выдача задания 4 (см. ниже в списке заданий)\ Лекции 8-9 (01.11.2021) Обзор системы моделирования ns-3 …. Эмуляторы системы команд … Запись\ Лекция 10 (08.11.2021) Аппаратные средства ВС как объект моделирования (основной акцент на СБИС) … Запись\ Лекция 11 (15.11.2021) Особенности моделирования аппаратных средств ВС (часть 2) … Запись\ Выдача вопросов и заданий дистанционной контрольной работы\ Лекция 12 (22.11.2021) Непрерывное имитационное моделирование … Запись
Вопросы дистанционной контрольной работы\ 01-20.12.2021. Сдача-приемка задания 4. Проверка дистанционной контрольной работы. Итоговое собеседование.\ Внимание! Просьба всем сдающим заполнить анонимную оценку по оценке качества преподавания курса (будет здесь скоро)
В файле с вариантами отражено текущее состояние приёмки заданий. Те, кто представил задания и не получил уведомления о зачете или вопроса, пожалуйста, напишите мне.
Файлы к заданию 1 (срок выполнения 30/09/2021) Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4\ Распределение студентов по вариантам и состояние выполнения заданий\ Пример оформления отчета Не используйте стили в этом примере для оформления курсовой работы!\ Задание 2 (срок до 15 октября 2021)\ Файлы к заданию 2 Простая модель с дискретными событиями То же, но с библиотекой Ssim\ Задание 3 — в лекции 3. Срок до 22 октября 2021 года\ Задание 4 Построение и исследование имитационной модели. Срок сдачи до 01.12.2021
————————————————————————————————————————
Материалы 2020 г\ Лекция 1 (14.09.2020)\ Лекция 2 (обновлено) (21.09.2020, 28.09.2020)\ Лекция 3 (05.10.2020)\ Лекция 4 (предварительная версия) (12.10.2020)\ Лекция 5 — обзор OmNet++ (19.10.2020)
Внимание! Лекции 26.10.2020 не будет, в связи с подготовкой к MoNeTec-2020. Следующая лекция 6 — 02.11.2020\ Лекция 6 — построение имитационной модели (02.11.2020)\ Лекция 7 — вопросы теории вероятностей и математической статистики, планирование имитационного эксперимента (09.11.2020)\ Лекция 8 — имитационное моделирование с непрерывным временем (16.11.2020)
Лекция 23.11.2020 отменена.\ Лекция 9ч1 — эмуляторы системы команд процессоров (30/11/2020)\ Лекция 9 ч2 Имитационное моделирование аппаратных средств ВС — часть 1 (30.11.2020)\ Лекция 9 ч3 Имитационное моделирование аппаратных средств ВС — часть 2 (07.12.2020)\ Лекция 10 Обзор системы моделирования ns3 (07.12.2020)\ Программа курса 2020\ Анкета студента 2020 Анкету необходимо заполнить и сдать лектору при простановке оценки в зачетку, можно сдать и раньше.\ Вопросы экзамена 2020 сдаются в письменном виде.\ Распределение студентов по вариантам для выполнения самостоятельных заданий\ 1 — Роман Карпенков, Михаил Чернышов, Иван Танкаев, Алексей Абрамов, Антон Бодров\ 2 — Екатерина Ветрова, Анастасия Коваленко, Артем Любимов, Алексей Александров, Алексей Казантаев\ 3 — Алексей Вотинцев, Родион Костин, Сергей Литвинюк, Алексей Стрельников, Елизавета Дубровина (215)\ 4 — Елизавета Коблова, Андрей Ларин, Дарья Плужникова, Екатерина Чехонина
Файлы к заданию 1 (срок выполнения ) Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4
Задание 2 (срок до ~~19 окт~~01 ноября 2020)\ Файлы к заданию 2 Простая модель с дискретными событиями То же, но с библиотекой Ssim
Задание 3 — создание диаграмм состояний (см. в лекции 3). Срок сдачи ~~19 окт~~01 ноября 2020 г.\ Задание 4 Построение и исследование имитационной модели.\ Срок сдачи — 16 декабря 2020 г., далее по согласованию.
———————————————————
Материалы курса 2019 г.\ Программа курса (раскладка по лекциям предварительная, может поменяться по ходу курса)\ Лекция 1\ Файлы к заданию 1 Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4\ Пример титульного листа отчёта\ Лекция 2\ Задание 2\ Файлы к заданию 2 Простая модель с дискретными событиями То же, но с библиотекой Ssim\ Распределение студентов по вариантам:\ 1 — Алиева Э., Аникевич Ю., Журавский М.(420), Кузьмин Я., Емец Е., Чайчиц Д.\ 2 — Никифоров Н.И., Калякина А.Д. (420), Кукушкин Д.И., Морквин А.А., Рябченков В.М.\ 3 — Александрова И.Ю., Васильев Ю.А.(420), Задябин В.С., Беловодов А.В., Макаров (?) М.А., Юсуфов С.В.\ 4 — Селезнёв Л.Е., Есенин Е.Е., Звонов А.Д., Шапошников В.\ Лекция 3 (Задание 3 внутри, сдача до 01 октября)\ Лекция 4\ Задание 4(сдача до 01 декабря)\ Лекция 5\ Лекция 6\ Задание 3 будет проверено до 22 октября.\ Лекция 7 — Имитационное моделирование с непрерывным временем\ Модель часов со стрелками Модель мостового выпрямителя в блоке питания компьютера\ Лекция 8 ч1 — Эмуляторы системы команд процессоров 29.10.2019\ Лекция 8 ч2 — Имитационное моделирование аппаратных средств ВС: описание предметной области 29.10.2019\ Лекция 9 — Имитационное моделирование аппаратных средств ВС — уровни, задачи и средства 05.11.2019\ Лекция 10 — Обзор системы моделирования NS3 — последняя 12.11.2019
Вопросы для досрочной сдачи\ Ответы принимаются в любой читаемой форме, до 23 декабря.\ Задание 4 проверю на этой неделе.Обновл: на 23.12.2019 все представленные задания 4 приняты.\ Перед простановкой оценки необходимо сдать заполненную анонимную анкету!
Условием досрочной сдачи является выполнение задания 4. На сдаче в срок с невыполненным заданием 4 оценка снижается на два балла..\ Консультации по выполнению задания доступны по почте (резервный адрес латинское а, далее фамилия как в основной почте, всё это на мэйл ру), можно договориться об очной встрече.
Дополнительные ссылки по средствам профилирования и отладки программ, найденные в Сети\ Valgrind
Valgrind Quick start\ Заметка на русском языке\ Пример использования — в блоге IBM Community\ Небольшой учебный материал
Профилирование
gprof, valgrind and gperftools\ Подборка по средствам профилирования
Материалы курса 2018 г.
11.09.2018\ Лекция 1\ Лекция 2
>Внимание! Лекции 18 сентября отменяются! Следующая лекция состоится 25 сентября.
25.09.2018\ Лекция 3 (предварительная версия)\ Лекция 4 (предварительная версия)\ Лекция 4 — продолжение (предварительная версия)\ Лекция 4 — резервные материалы (предварительная версия)\ Модель часов к лекции 3\ Простая модель с дискретными событиями
>Внимание! Приношу извинения, но должен отменить лекции 02 октября. Следующая лекция состоится 09 октября. На отчёты по заданию 1 отвечу до 05 октября..\ Лекция 5 (предварительная версия)\ Лекция 6.1 — Процесс создания имитационной модели (обзор)\ Лекция 6.2 — Эмуляторы системы команд ЦП\ Лекция 7.1 — Моделирование с непрерывным временем\ Лекция 8 — моделирование аппаратных средств вычислительных систем (06.11.2018)\ >Внимание! Приношу извинения, но должен отменить лекции 13 ноября. Следующая лекция состоится 20 ноября.\ Лекция 9 — основы статистических методов для имитационного моделирования (20.11.2018)\ Лекция 10 состоится 04 декабря, тема — дополнение по формальным моделям параллельных программ и ответы на вопросы по курсу.\ 27 ноября лекции не будет, для желающих — консультации по выполнению заданий.\ Обновл.: лекция 04 декабря отменена. Больше лекций не будет.
Вопросы по курсу 2018 г.\ В билете два вопроса. Могут быть выданы дополнительные вопросы и небольшие задачи.
Порядок приёма экзамена в 2018 г.\ Приём будет в декабре, в виде зачёта с оценкой. Подробности — не позже 10 декабря.\ 1. Для получения оценки «автоматом» нужно выполнить все задания 1, 2 а или б, 2в, 3. Дополнительно будет подготовлен набор вопросов/задач 4.\ 2. Для участия в досрочной сдаче до экз. сессии (т.е., в декабре 2018) нужно выполнить все задания 1, 2 а или б, 2в, 3, затем записаться на экзамен.\ 3. При сдаче в сессию, если не выполнено задание 3, оценка идёт из «4» баллов. Если ещё и не выполнены 1,2 (а или б) — из «3» баллов.
Задания\ Задание 1 — измерение времени выполнения программы и её оптимизация 11.09.2018\ Файл к заданию 1 16.09.2018\ Внимание! В файле, размещённом 11 сентября, была допущена опечатка, сейчас исправлена. Тех, кто не начал выполнять работу, прошу взять новую версию (старая — p_old.c).\ Задание 2 — доработка простой модели с дискретными событиями 23.10.2018 (обновлено 08.11.2018, разъяснён вариант в) для тех, кто ещё не приступал)\ Срок выполнения — 10 ноября 2018 г.\ Варианты а) и б) — обязательные, в) — по желанию.\ Распределение вариантов на основе списка группы:\ a) — Антипина, Бычков, Волосникова, Гарькавый, Гонопольский, Зайцева, Маркобородов, Пантюхин, Петров\ б) — Ершов, Иманов, Кругов, Марин, Нурахметов, Пономарёв, Ступак, Титов
Задание 3 — построение и исследование модели сети в NS3 30.10.2018 (размещено 16.11.2018)\ Срок выполнения — до 15 декабря 2018 г.\ Распределение вариантов на основе списка группы:\ 1 — Антипина, Зайцева, Пантюхин, Быков\ 2 — Волосникова, Петров, Гонопольский, Маркобородов\ 3 — Гарькавый, Ершов, Кругов, Пономарёв\ 4 — Иманов, Марин, Ступак, Титов
Дополнительные ссылки по средствам профилирования и отладки программ, найденные в Сети\ Valgrind
Valgrind Quick start\ Заметка на русском языке\ Пример использования — в блоге IBM Community\ Небольшой учебный материал
Профилирование
gprof, valgrind and gperftools\ Подборка по средствам профилирования\ см. также linux perf.