شبیه سازی امین اله مه آبادی انتشارات آذرخش

نقد و بررسی تخصصی کتاب «شبیه‌سازی» اثر مهندس امین‌اله مه‌آبادی (انتشارات آذرخش)

کتاب «شبیه‌سازی (Simulation)» تألیف مهندس امین‌اله مه‌آبادی از انتشارات آذرخش، یکی از کامل‌ترین و جامع‌ترین مراجع دانشگاهی در حوزه مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های کامپیوتری، صنعتی و مهندسی است. این اثر با پوشش متوازن مبانی ریاضی-آماری، تئوری سیستم‌ها و پیاده‌سازی‌های نرم‌افزاری، به عنوان منبع اصلی درس شبیه‌سازی سیستم‌ها برای دانشجویان رشته‌های مهندسی کامپیوتر، مهندسی صنایع و علوم کامپیوتر تدوین شده است.

ساختار و سرفصل‌های جامع کتاب

این کتاب در ۶ بخش کلی و ۱۹ فصل تفصیلی ساختاریافته است که تمامی ابعاد شبیه‌سازی از مفاهیم پایه تا برنامه‌نویسی تخصصی با زبان SLAM II را پوشش می‌دهد:

بخش اول: مقدمه

• فصل اول (مقدمه): روش‌های مطالعه سیستم، انواع مدل‌ها و اجزای سیستم، مراحل انجام یک مطالعه شبیه‌سازی و بررسی معایب و مزایای شبیه‌سازی.

بخش دوم: شبیه‌سازی سیستم‌های پیوسته و گسسته

• فصل دوم (شبیه‌سازی سیستم‌های پیوسته): روش‌های انتگرال‌گیری عددی (رانگ-کوتا)، شبیه‌سازی مدارهای الکتریکی (RC) و سیستم‌های کنترل SERVO، شبیه‌سازی آنالوگ و ملاحظات عددی.
• فصل سوم (شبیه‌سازی سیستم‌های گسسته): مدل‌های جریان زمان، آمار و احتمالات در شبیه‌سازی، متغیرهای تصادفی، توزیع‌های آماری گسسته و پیوسته (پواسون، نمایی، نرمال و تجربی).
• فصل چهارم (مولدهای اعداد تصادفی یکنواخت): روش‌های تولید اعداد تصادفی (همنهشتی ضربی، جمعی و ترکیبی) و آزمون‌های آماری صحه‌گذاری (آزمون فراوانی، امتداد RUN، همبستگی خودکار Autocorrelation، فاصله Gap، پوکر Poker و آزمون‌های کای-دو و کولموگروف-اسمیرنوف).
• فصل پنجم (مولدهای اعداد تصادفی غیریکنواخت): روش تبدیل معکوس، روش حذفی (رد و قبول) و استفاده از خواص توزیع‌ها.
• فصل ششم (شبیه‌سازی مونت‌کارلو): مفاهیم، کاربردها و تکنیک‌های تقلیل انحراف معیار در شبیه‌سازی مونت‌کارلو.

بخش سوم: مدل‌سازی

• فصل هفتم (شبکه پتری - Petri Net): مبانی، گراف‌ها، علامت‌گذاری، قوانین اجرا، فضاهای وضعیت، مدل‌سازی همزمانی و تصادم (Concurrency & Conflict)، معماری سخت‌افزار و نرم‌افزار، لوله‌بندی (Pipeline)، هماهنگی (Synchronization) و قفل متقابل (Mutual Exclusion).
• فصل هشتم (ماشین با حالت‌های متناهی - FSM): ماشین تورینگ، کوپل‌های همگام و ناهمگام، بهینه‌سازی و مینیمم‌سازی ماشین‌ها.

بخش چهارم: شبیه‌سازی کامپیوتری

• فصل نهم (الگوهای شبیه‌سازی سیستم‌های گسسته): گام‌های شبیه‌سازی، مدل‌های جریان کنترل، مدل پیش‌آمدگرا، پروسه‌گرا و تراکنش‌گرا.
• فصل دهم (سیستم‌های صف): انواع ساختار صف، سیاست‌های خدمت‌دهی، محاسبات نرخ ورود و سرویس، آنالیز صف‌های پایدار و گذرا و شبیه‌سازی پیش‌آمد گسسته.
• فصل یازدهم (شبیه‌سازی سیستم‌های انبار): سیاست‌های سفارش‌دهی، کنترل موجودی و مدل‌های هزینه.
• فصل دوازدهم (شبیه‌سازی شبکه ارتباطی و PERT): مدل‌سازی شبکه‌های ارزیابی و بازنگری پروژه‌ها.
• فصل سیزدهم (طراحی و ارزیابی آزمایشات شبیه‌سازی): تعیین طول اجرای شبیه‌سازی، شرایط اولیه، تکنیک‌های تقلیل واریانس، اعتبارسنجی مدل و تحلیل خروجی‌ها.

بخش پنجم: زبان‌های شبیه‌سازی کامپیوتری (تمرکز ویژه بر SLAM II)

• فصل چهاردهم (زبان‌های شبیه‌سازی): مقایسه زبان‌های شبیه‌سازی نظیر GPSS ،SIMSCRIPT ،SIMULA و SLAM.
• فصل پانزدهم (مدل‌سازی مقدماتی با SLAM): عناصر شبکه‌ای SLAM، گره‌های ایجاد (CREATE)، گره‌های صف (QUEUE) و خاتمه‌دهنده (TERMINATE).
• فصل شانزدهم (گره‌های منابع و دروازه‌ها): منابع (RESOURCE)، انتظار (AWAIT)، آزادسازی (FREE)، تخصیص اولویت (PREEMPT)، مسدودسازی و بازگشایی (GATE).
• فصل هفدهم (گره‌های تصمیم‌گیری و منطقی): تجمیع (ACCUMULATE)، دسته‌بندی (BATCH و UNBATCH)، انتخاب (SELECT) و انطباق (MATCH).
• فصل هجدهم (ورودی‌ها، خروجی‌ها و دستورات کنترل): فرمت دستورات شبکه، دستورات کنترل شبیه‌سازی (GEN, LIMITS, PRIORITY, SEEDS, SIMULATE و گزارشات خروجی).
• فصل نوزدهم (مدل‌سازی شبکه با روتین تعریفی کاربر): اتصال کدهای کاربری به شبیه‌سازی (EVENT, ENTER, سابروتین‌های FILEM و RMOVE، توابع USER و آزادسازی منابع).

بخش ششم: تمرینات، پیوست‌ها و مراجع

• شامل تمرینات طبقه‌بندی‌شده به تفکیک بخش‌ها، مرجع سریع دستورات زبان SLAM II، جداول آماری کاربردی و منابع و مراجع معتبر.

مزایای کلیدی کتاب برای دانشجویان و متخصصان

1. پوشش صفر تا صد مباحث تئوری و کاربردی: از مبانی ریاضی و تولید اعداد تصادفی تا ابزارهای مدل‌سازی پیشرفته نظیر شبکه‌های پتری.
2. آموزش عملی زبان شبیه‌سازی SLAM II: آموزش گام‌به‌گام دستورات، طراحی شبکه صف و کدنویسی سابروتین‌های پیشرفته.
3. مناسب برای کنکور ارشد و دکتری: منبعی معتبر و استاندارد برای داوطلبان آزمون‌های کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی صنایع و کامپیوتر.