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Simulation Center—エクスペリメント設定

特定のエクスペリメントの設定はエクスペリメントブラウザの設定ビューで変更することができる．設定タブをクリックして設定ビューを開く．組み込まれた設定を含まないすべてのモデルに対して使われるデフォルトのエクスペリメント設定を作成することもできる．詳細はオプションをご覧いただきたい．設定は，一般，詳細，オプション，入力，出力に分割されている．

エクスペリメントブラウザの設定ビュー

一般

一般エクスペリメント設定

• 時間単位：シミュレーションの時間の値の指定と表示に使う単位を指定する．

• 開始時間：シミュレーションの開始時間を指定する．

• 終了時間：シミュレーションの終了時間を指定する．

• ソルバ：ダイナミックなシステムを解くために使うソルバを指定する．以下の5つの選択肢がある．
• DASSL：後退微分公式メソッドを使う，変数の刻み幅と変数の順によるソルバ
• CVODES：後退微分公式法を使う変数の刻み幅と変数の順によるソルバ．CVODESが有利な点は，これが前進感度解析をサポートする点である．CVODESについての詳細は https://computing.llnl.gov/projects/sundials を参照のこと．
• Explicit Euler，Heun's method，Runge Kutta (RK4)：リアルタイムシミュレーションに適した固定刻み幅ソルバ．刻み幅は区間長設定で制御される．この設定は，シミュレーション結果の出力値の数も制御する．

• 刻み幅：ステップが固定されたソルバで使われる刻み幅を指定する．

• 許容範囲：各ソルバのステップで使われる局所的許容範囲を指定する．最終的な（大域的）誤差は，ある意味で，ステップごとの誤差の累積である．経験則として，0.01を因子として所望の大域的許容範囲を狭め，これを許容範囲として使う．

• 区間長：ソルバから出力点間の区間長を指定する．ソルバは，区間長で指定されたものに加え，モデルで生成されたすべてのイベントに対し，少なくとも2つのしデータ点を出力するので注意のこと．

• 区間数：ソルバが生成する出力区間の数を指定する．区間数は，デフォルトでは，2000に設定されている．

• ソルバの全ステップ：これが設定されると，内部ソルバのすべての設定が結果として返される．これは，非常に大きなデータ集合になる可能性を含んでいるので，複雑なモデルの場合は固定の区間数あるいは区間長を使った方がよいだろう．

詳細

詳細エクスペリメント設定

• 最大ステップサイズ：ソルバが使用できる最大刻み幅を指定する．

• イベントヒステリシスイプシロン：イベントの検出に使用するヒステリシス閾値を指定する．

• 正確なイベント検出：固定ステップソルバを使っている際に，根の求め方を切り換える．これがオフになっていると，イベントが次の出力点で発生する．

• 非線形ソルバの許容範囲：非線形ソルバの許容範囲を指定する．

• 内部ステップの最大数：次の出力点までにソルバが使用可能な内部ステップの最大数を指定する．この設定を使うと，ソルバが硬いシステムに遭遇した際にシミュレーションを放棄することができる．

離散化連続時間パーティション

離散化連続時間パーティションの設定

solverMethod="External"で全離散化連続時間パーティションのリストを表示する．パーティション内の状態が見たければ，状態ラベルの番号をクリックする．各パーティションに特定のソルバメソッドを選択することができる．異なる3つのソルばメソッドから選択することができる．

• Explicit Euler: 一次陽解法

• Implicit Euler: 一次陰解法

• Implicit Trapezoid: 二次陰解法

陽解法は一定の計算時間を提供するが，これはリアルタイムでは望ましいかもしれない．陰解法は反復的に解く必要があるかもしれず，したがって計算時間が変わることがあるが，安定性が増すので硬い系にはより適切であろう．

オプション

エクスペリメント設定オプション

• 最小／最大属性の検証：これが有効になっていると，最小／最大属性を持つ変数が有効範囲の外に出るとシミュレーションが終了される．

• 定常状態で中止：これが有効になっていると，すべての状態導関数が0に等しくなるとシミュレーションが終了される．

• リアルタイムと同期：これが有効になっていると，シミュレーションはリアルタイムに同期される．つまり，シミュレーションは，リアルタイムと同じペースで進むように減速する．リアルタイムは与えられた時間スケールでスケールされる．例えば，タイムスケール2.0は実際の時間の2倍の速さでシミュレーションが進行することを意味するので，シミュレーションの2秒は実際には1一秒ということになる．

• Calculate Condition Estimates（条件推定値の計算）：これが有効になっていると，シミュレーションは該当するすべてのシステムについての相互条件数を推定する．詳細は条件推定を参照のこと．
• Warning threshold（警告閾値）： これが有効になっていると，相互条件推定が指定された閾値を下回ると，シミュレーションは常に警告を発する．
• Error threshold（エラー閾値）：これが有効になっていると，相互条件推定が指定された閾値を下回ると，シミュレーションは終了されてエラーが出る．

• Calculate Sensitivities with Respect to Parameters: CVODESソルバが使われるとき，パラメータに前方感度解析を施す可能性がある．感度解析のためにパラメータを追加するためには，Addボタンをクリックして所望のパラメータを選ぶ．

入力

エクスペリメント入力設定

• 入力変数データファイル：トップレベルの軌道を指定する．詳細は入力変数データファイルをご覧いただきたい．

出力

エクスペリメント出力設定

• 結果をファイルに保存：これが有効になっていると，シミュレーションの結果がファイルに書き出される．これがデフォルト動作であり，長いリアルタイムのシミュレーションを実行する場合はこれを無効にするのが理に叶っている．

• シミュレーションログを保存：これが有効になっていると，イベント数，RHS評価の数の変数，およびシミュレーション中にリアルタイムの進捗がどのようであるかが結果のファイルに保存される．

• イベントポイントを保存：これが有効になっていると，ソルバがイベント点でイベント前後の値とともに余分な出力点を出力する．

• 倍精度で保存：これが有効になっていると，結果が倍精度で保存される．有効になっていない場合は単精度で保存される．

• 時間を増分として保存：これが有効になっていると，時間ベクトルが実際の時間の値ではなく時間の増分として保存される．これは，単精度で保存する際の，時間がかかる大規模シミュレーションの精度の問題を解消する．

• 状態変数を保存：これが有効になっていると， すべての状態（「属性がProtectedである変数を保存」オプションが無効になっている場合のProtectされたものを除く）が結果のファイルに保存される．

• 導関数を保存：これが有効になっていると， すべての変数（「属性がProtectedである変数を保存」オプションが無効になっている場合のProtectされたものを除く）が結果のファイルに保存される．

• 代数変数を保存：これが有効になっていると，すべての代数変数（「属性がProtectedである変数を保存」オプションが無効になっている場合のProtectされたものを除く）が結果のファイルに保存される．

• パラメータを保存：これが有効になっていると，すべてのパラメータ（「属性がProtectedである変数を保存」オプションが無効になっている場合のProtectされたものを除く）が結果のファイルに保存される．

• 属性がProtectedである変数を保存：これが有効になっていると，Protectであるすべての変数が結果のファイルに保存される．

エクスペリメント設定をモデルに保存する

モデルダイアログにエクスペリメントの設定を保存する

エクスペリメントの設定をモデルに保存する場合は，ファイル ▶ エクスペリメントの設定を保存を選ぶ．

モデルにエクスペリメントの設定を保存する方法は2つある．

• もともとのモデルに. このオプションは，もとになっているモデルが読込みのみではない場合にのみ使用可能である．

• 新規モデル. もとになったモデルを拡張して新規モデルが作られる．

ソルバ設定のようなエクスペリメントの設定はエクスペリメントの注釈を使って保存される． 何を保存するかについては3つの選択肢がある．

• All：すべてのエクスペリメント設定がエクスペリメントの注釈に保存される．

• None：エクスペリメント設定はエクスペリメントの注釈には何も保存されない．

• Changed：変更された設定はすべてエクスペリメントの注釈に保存される．個々の設定タグをクリックしてカスタムの選択をすることも可能である．

パラメータと初期値の設定は，その変数が階層のどこに位置するかによって，直接することも修飾子を使って行うこともできる．

設定を保存した後で，この変更が永久的になるように，Model Centerでモデルを保存しなければならない．