UM NOVO PARADIGMA PARA MODELAGEM E SIMULA ÌO INTERATIVA VISUAL

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1 PAULO RECH WAGNER 1,2 CARLA MARIA DAL SASSO FREITAS 1 FLçVIO RECH WAGNER 1 1 UFRGS - Instituto de Inform tica Av. Bento Gon alves, Bloco IV Caixa Postal 15064, Porto Alegre, RS {prwagner, carla, flavio}@inf.ufrgs.br 2 PUCRS - Instituto de Inform tica Av. Ipiranga, PrŽdio 30 Caixa Postal 1429, Porto Alegre, RS prwagner@music.pucrs.br Abstract. In recent years, much work has been devoted to make simulation environments more friendly to model buiders and decision makers. Computer graphics techniques are being heavily used in the design of the user interface, both for presenting the results after the simulation or during experiments and to build models through graphic editors. New concepts like Visual Interactive Simulation (VIS) and Visual Interactive Modeling (VIM) and their relationship to areas like scientifc data visualization, CAD and visual programming languages have motivated this work, which goal is to present a new paradigm for simulation environments that integrate properties and resources found in VIS and VIM environments. Keywords. Simulation Environments, Visual Interactive Simulation, Visual Interactive Modeling, Visual Interactive Simulation and Modeling 1 INTRODU ÌO Ao longo dos anos o uso de simula o se difundiu para as mais diferentes reas de aplica es, causando deste modo um crescimento consider vel na complexidade das simula es bem como no volume de dados gerados e que devem ser analisados pelos usu rios. Com isto, a interpreta o dos resultados das simula es se tornou uma tarefa muito dispendiosa e muitas vezes cansativa e improdutiva. Este fato deu in cio ˆs pesquisas visando o desenvolvimento de ferramentas que permitissem uma melhor compreens o dos dados, atravžs de apresenta es mais eficientes para a an lise dos mesmos. A partir deste momento houve uma tend ncia no uso de representa es gr ficas e anima es nos objetos em estudo, com o objetivo de prover uma melhor compreens o do experimento realizado. A melhor compreens o dos dados e facilidades de intera o com os mesmos, representados visualmente, Ž objetivo da rea conhecida como visualiza o de dados cient ficos. A visualiza o cient fica Ž uma rea relativamente nova dentro da Ci ncia da Computa o [MCC87, EAR92] e emprega tžcnicas de computa o gr fica e processamento de imagens na apresenta o de resultados de processamentos diversos. Atualmente muitos estudos na rea de simula o est o voltados para o desenvolvimento de sistemas que ofere am ao usu rio maiores facilidades para a simula o e modelagem. AlŽm da necessidade de uma melhor visualiza o dos dados, Ž muito importante que os ambientes de simula o ofere am recursos para a intera o do usu rio com os experimentos, tornando desta forma os termos interativo e visual cada vez mais presentes no processo de simula o. Enquanto que o prop sito da simula o Ž obter um n vel mais aprofundado no entendimento dos dados, o prop sito da intera o Ž oferecer ao usu rio a facilidade de poder trabalhar diretamente com o modelo e o processo de simula o, influenciando no seu comportamento e realizando experimenta es visando compreender suas propriedades e relacionamentos. A an lise de sistemas atravžs de simula o est baseada na modelagem do sistema a ser simulado utilizando uma linguagem (de simula o ou de programa o) e na submiss o desse modelo a experimentos com diferentes par metros. O conceito de VIS (Visual Interactive Simulation) [HUR76] apud [BEL87] surgiu com o prop sito de facilitar a condu o dos experimentos de simula o pelo usu rio, possibilitando a visualiza o de dados Anais do IX SIBGRAPI (1996) 87-94

2 2 P. WAGNER, C. FREITAS E F.WAGNER intermedi rios e controle completo do experimento e de par metros do modelo. Os conceitos de interatividade apresentados em VIS come aram a ser propagados com naturalidade para todas as fases do processo de simula o, sendo que o processo de modelagem Ž o que mais faz uso destas caracter sticas. O conceito de VIM (Visual Interactive Modeling) se refere ˆ constru o do modelo de simula o com o aux lio de um ambiente gr ficointerativo. Enquanto que VIS se concentra nas necessidades do usu rio do modelo, VIM concentra-se no construtor do modelo de simula o. O uso dos termos VIS e VIM, atž certo ponto indiscriminado, tem causado uma certa confus o quanto a classifica o de ambientes de simula o. Desta forma, a partir de uma an lise e classifica o dos ambientes de simula o, considerando os aspectos de modelagem e experimenta o, tornaram-se mais claros os conceitos de VIS e VIM. Com base nesta classifica o, o trabalho tem por objetivo apresentar um novo paradigma, chamado de VISM (Visual Interactive Simulation and Modeling), que integre os conceitos de VIS e VIM. O objetivo principal deste paradigma Ž o controle completo de todo o processo de simula o atravžs de um ambiente integrado que ofere a as caracter sticas e recursos de VIS e VIM. O restante deste artigo est organizado da seguinte maneira. Na se o 2 s o apresentadas as caracter sticas de simula o interativa visual considerando os diferentes graus de intera o com o usu rio. Na se o 3, s o apresentadas as caracter sticas e os requisitos necess rios para que um ambiente de simula o possa ser enquadrado como ambiente de VIS. A se o 4 discute modelagem interativa visual, apresentando a arquitetura t pica de um ambiente e as formas de constru o do modelo de simula o. J a se o 5 apresenta o novo paradigma para ambientes de simula o que contemplem tanto os recursos de VIS quanto os de VIM. Finalmente a se o 6 resume os resultados do artigo. 2 SIMULA ÌO INTERATIVA VISUAL Conforme o grau de intera o entre o usu rio e o modelo durante o processo de simula o, utilizando recursos de visualiza o, Marshall [MAR90] estabelece tr s categorias para intera o e visualiza o na simula o: p sprocessamento (post-processing), monitoramento (tracking) e controle (steering). A intera o com os dados durante a simula o Ž inexistente com p s-processamento e m xima com controle. A tžcnica mais comum utilizada para an lise de dados Ž o p s-processamento. O usu rio n o pode observar os resultados intermedi rios nem interagir com o modelo durante a experimenta o. Os resultados gerados s o armazenados em uma base de dados. Ap s o tžrmino da simula o, o usu rio tem a sua disposi o uma sžrie de recursos visuais e interativos que permitem exibir os dados armazenados no banco de dados criado durante a simula o. A intera o do usu rio est restrita ˆ an lise em p s-processamento. A maioria dos sistemas que realizam a apresenta o dos resultados em p s-processamento inclui recursos de anima o desenvolvidos para integra o a modelos de simula o descritos em linguagens de simula o que n o possuem recursos gr ficos para a an lise de resultados. Exemplos de tais sistemas s o Proof [EAR90] e CINEMA [POO90]. Os ambientes de simula o que utilizam a tžcnica de monitoramento s o aqueles que possuem uma sžrie de recursos para auxiliar o usu rio na observa o de resultados intermedi rios durante a fase de experimenta o. AlŽm de possu rem as facilidades oferecidas nos ambientes de p s-processamento, os ambientes classificados nesta categoria permitem que o usu rio acompanhe o experimento atravžs de recursos de visualiza o, tais como: associa o de representa es gr ficas para entidades do modelo, mœltiplas janelas, gera o de gr ficos e estat sticas e facilidades de anima o. AlŽm destes recursos visuais, o usu rio deve ter ˆ sua disposi o uma sžrie de recursos que permitam a condu o da experimenta o: determina o do tempo de execu o da simula o, seja atravžs de condi es de parada ou indica o de um per odo de tempo; indica o e manipula o do conjunto de vari veis a serem monitoradas; opera es para armazenar e recuperar estados da simula o. Estes ambientes, entretanto, n o permitem a intera o do usu rio com o modelo, ou seja, o usu rio n o pode controlar par metros, vari veis ou atributos de entidades do modelo. Como exemplos, podem ser citados GPVSS [BIS90] e o ambiente de simula o do sistema AMPLO [WAG92]. O controle Ž a tžcnica onde o usu rio detžm o controle direto do modelo computacional atravžs de uma sžrie de recursos que permitem sua intera o com o modelo durante a simula o. AlŽm dos recursos oferecidos em monitoramento e p s-processamento, o usu rio pode controlar a experimenta o atravžs de recursos que permitem a intera o com o modelo de simula o, tais como: altera o de par metros do modelo; altera o de valores de vari veis e atributos de entidades e redefini o de distribui es. Ambientes que suportam estes tipos de recursos s o geralmente chamados de ambientes de VIS. S o exemplos de tais ambientes VISE [LIN95] e o ambiente proposto por Rooks [ROO93].

3 3 A motiva o principal de VIS Ž a integra o com o processo de simula o, caracterizando-se pelo controle (steering) da simula o, ou seja, h a visualiza o de dados intermedi rios e capacidade de intera o com o modelo durante o transcorrer da simula o. Podem ser modificados par metros e defini es de vari veis, forma de apresenta o dos resultados, etc fazendo com que as consequ ncias no processo de simula o sejam imediatas. Deste modo, VIS engloba a realiza o interativa das v rias etapas do processo de simula o, utilizando representa es gr ficas e, em algumas, anima o [BIS90, STA90, VUJ90]. 3 REQUISITOS PARA AMBIENTES DE VIS O ponto principal de VIS Ž prover ferramentas ao usu rio para que ele possa melhorar o entendimento do comportamento do sistema que est sendo modelado. Neste sentido, Rooks [ROO91] apresenta 4 requisitos que podem ser aplicados a modelos computacionais atravžs do processo de simula o levando em considera o as formas de intera o que podem ocorrer entre o usu rio, o modelo e o ambiente de simula o: a interven o visa prover o usu rio de uma forma de intera o com o modelo; a inspe o deve permitir ao usu rio o acesso a todos os dados relevantes do modelo para realizar os experimentos; na especifica o o usu rio deve ser capaz de especificar os par metros do modelo, de acordo com os objetivos para a an lise do modelo; a visualiza o deve fornecer ao usu rio a capacidade de visualizar os dados do modelo de forma que ele possa compreender o seu comportamento. AtravŽs do estudo de diversos sistemas e especifica es [VUJ90, FRE94a, FRE94b], chegou-se a algumas conclus es de quais seriam as caracter sticas desej veis a um ambiente de VIS, a saber: a) visualiza o gr fica do modelo de simula o; b) possibilidade de intera o do usu rio com o modelo, ou seja, com sua representa o gr fica; c) possibilidade de intera o do usu rio com o experimento; d) possibilidade de armazenar informa es para an lise em p s-processamento; e) possibilidade de intera o com os dados a n vel de p s-processamento. A figura 1 prop em uma arquitetura de um ambiente de simula o que possui as caracter sticas necess rias para ser enquadrado como ambiente de VIS. Dentro dos aspectos de intera o com o usu rio, a intera o a n vel de experimento Ž o primeiro n vel de intera o desejado. Alguns dos recursos de intera o que devem estar dispon veis ao usu rio neste n vel s o: sele o do modo de execu o da simula o (passo a passo, por quantidade de tempo, por tempo espec fico ou com interrup o atž que se atinja algum ponto ou condi o de parada), ativa o e desativa o do controle sobre o monitoramento de vari veis, altera o de par metros da simula o entre duas execu es, opera es de salvamento e carga da simula o, altera o das estat sticas exibidas e das representa es gr ficas utilizadas para as entidades do modelo. Considerando estes recursos e as necessidades dos usu rios no processo de an lise da simula o, Freitas [FRE93] identifica as seguintes tarefas b sicas: navega o pelo universo de objetos; sele o de um conjunto de objetos ou parte de um objeto; consulta a atributos de objetos; prepara o de processamento (modifica o de atributos, inicializa o de par metros); processamento (simula o, c lculos, monitoramento, controle) e anota o de textos e armazenamento de dados. Figura 1. Arquitetura de um ambiente de VIS

4 4 P. WAGNER, C. FREITAS E F.WAGNER Outro ponto muito importante durante a fase de experimenta o s o os recursos visuais dispon veis. Freitas [FRE93] apresenta uma classifica o de ferramentas que s o cole es de recursos visuais e interativos que suportam a realiza o das tarefas b sicas identificadas na simula o. Estas ferramentas podem ser classificadas como de mapeamento, explora o, prepara o e controle de processamento e registro. As ferramentas de mapeamento correspondem ˆs facilidades oferecidas ao usu rio para a associa o de entidades e atributos a representa es visuais. Diversas representa es visuais podem ser utilizadas, tais como: cones, diagramas, gr ficos, tabelas, modelos geomžtricos, mapas e seqÿ ncias. Para que a an lise dos resultados seja eficiente, Ž necess rio que a escolha da representa o visual para uma entidade ou atributo seja realizada de forma criteriosa, segundo uma metodologia apropriada. As ferramentas de explora o correspondem a facilidades de suporte ˆ navega o, sele o e consulta dos objetos em estudo. A navega o permite observar um objeto das mais diversas posi es (vistas) poss veis, possibilitando um maior entendimento do mesmo por parte do usu rio. A sele o de um conjunto de entidades tem por objetivo diminuir o volume de dados a ser analisado. As consultas permitem que sejam observados os valores dos objetos indicados. As ferramentas de prepara o e controle de processamento permitem uma an lise das informa es existentes no modelo, atravžs do estudo das entidades do modelo quando da varia o dos par metros do modelo. As ferramentas de mapeamento, navega o, sele o e consulta s o recursos destinados ao monitoramento da simula o. Para controlar a simula o, s o necess rios recursos que permitam o controle da execu o dos experimentos, como os implementados por Lindstaedt [LIN95]. Finalmente, as ferramentas da classe registro fornecem os recursos para a anota o de textos em representa es visuais e armazenamento de imagens, para an lise posterior ou para apresenta o. Os recursos que permitem o controle da execu o da simula o permitem uma intera o entre o usu rio e o modelo de simula o. Deste modo, independentemente da forma como foi constru do o modelo (de forma textual ou atravžs de recursos gr ficos), Ž desej vel que o modelo seja visualizado graficamente para uma melhor intera o com o usu rio. AtravŽs de recursos de navega o e de sele o sobre a representa o gr fica do modelo, o usu rio pode alterar os par metros do modelo, alterar os valores de vari veis e atributos de entidades, modificar uma determinada distribui o, etc. Esta intera o n o permite que seja realizada uma altera o no modelo, como por exemplo remo o de uma entidade ou altera o de uma conex o; somente Ž permitida a intera o com par metros e vari veis. Uma forma alternativa para a visualiza o do modelo de simula o Ž a empregada em VISE [LIN95]. Todos os objetos (vari veis e entidades) pass veis de altera o no transcorrer da experimenta o s o apresentados em diversas listas. AtravŽs da sele o de um objeto em uma das listas o usu rio pode modificar seu valor e/ou atributo. A intera o a n vel de p s-processamento permite que o usu rio fa a o controle da visualiza o dos resultados da simula o somente ap s o tžrmino da simula o. Neste n vel de intera o, o usu rio pode selecionar vari veis a serem observadas e avan ar e retroceder o tempo de simula o para observar quadro a quadro as informa es apresentadas. Desta forma, o usu rio pode analisar diversas vezes os resultados atž que ele chegue a um entendimento dos mesmos. Para que esta facilidade esteja dispon vel no ambiente Ž necess rio que o mesmo permita que os dados sejam coletados para p s-processamento durante a execu o da simula o. Esta coleta de resultados deve ser realizada em intervalos de tempo determinados. Os recursos de intera o, controle e visualiza o suportam diversas fases do processo de simula o: verifica o e valida o do modelo, experimenta o e an lise de resultados. Os recursos oferecidos agilizam a especifica o da visualiza o do comportamento do modelo facilitando a valida o do mesmo. TambŽm atravžs destes recursos, a an lise da sensibilidade do modelo em rela o ˆ altera o de certos par metros Ž aumentada. A fase de experimenta o tambžm Ž beneficiada pelo maior controle que se tem sobre a execu o da simula o, permitindo que o usu rio interfira em determinados aspectos do experimento, modificando desta forma o andamento da execu o. Na fase de an lise de resultados, as facilidades oferecidas possibilitam uma melhor interpreta o dos resultados, pois tornam poss vel um acompanhamento mais efetivo de altera es nos estados de vari veis e atributos de entidades do modelo. 4 MODELAGEM INTERATIVA VISUAL Quando Hurrion [HUR76] apud [BEL87] apresentou pela primeira vez o termo Òvisual interactive simulationó, seu prop sito era o de visualizar os resultados intermedi rios e possibilitar intera o com o modelo, para modifica o de par metros e vari veis. AtŽ este momento, n o era mencionada explicitamente a constru o do modelo de simula o utilizando-se de recursos gr ficos e interativos. Atualmente diversos ambientes de modelagem tem sido desenvolvidos, sendo constitu dos por inœmeras ferramentas que auxiliam o desenvolvimento de modelos de simula o [BAL92, PAU94]. O objetivo principal destes ambientes Ž aumentar a produtividade do modelador, com

5 5 nfase na constru o do modelo atravžs de recursos gr ficos. Uma proposta de arquitetura t pica de um ambiente de VIM pode ser vista na figura 2. O m dulo gerador de modelos permite que o modelador construa graficamente o modelo de simula o e a sua visualiza o para uma posterior an lise por parte do usu rio. Por intermždio de uma linguagem de especifica o de modelos (LEM), o modelador especifica a l gica do modelo. Seu prop sito principal Ž descrever o comportamento dos elementos do sistema modelado. Diversas tžcnicas diagram ticas, tais como diagramas ciclo-atividade e redes de Petri t m sido utilizadas para a especifica o de modelos [SCH92, KIE94]. O m dulo gerador de modelos Ž o ponto mais estudado hoje em dia em um ambiente de modelagem e ser tratado com mais detalhes a seguir. Ap s a constru o do modelo, o m dulo analisador de modelos verifica a corre o da especifica o do modelo gerada. Caso esta especifica o seja assegurada, ela Ž passada ao tradutor de modelos que a transforma em uma representa o execut vel. Normalmente o modelo execut vel Ž representado atravžs de uma linguagem de programa o, como C ou Pascal. A partir deste momento, o ambiente de VIS pode ser ativado para realizar os experimentos sobre o modelo constru do. Figura 2. Arquitetura de um ambiente de modelagem. O processo de constru o do modelo de simula o pode ser dividido em duas partes: descri o da representa o gr fica do sistema e o projeto do cen rio. Ambos podem ser armazenados em uma base de dados para o desenvolvimento de futuros modelos. Normalmente o usu rio Ž provido de um editor gr fico e/ou uma linguagem gr fica que permite uma constru o visual-interativa do modelo de simula o. Em muitos sistemas atuais, o modelo de simula o Ž constru do atravžs de uma linguagem visual, geralmente provida por editores gr ficos diagram ticos. Deste modo, tanto para a visualiza o de resultados como para a constru o do modelo, Ž poss vel analisar as linguagens e sistemas de simula o do ponto de vista das linguagens visuais [CHA87, MYE90]. Myers [MYE90] adota uma taxonomia que divide as linguagens visuais em programa o gr fica e visualiza o de programas, sendo esta œltima distinguida entre visualiza o de c digo, visualiza o de estruturas de dados e visualiza o de algoritmos. Em VIS o objetivo principal Ž a observa o do estado interno do modelo de simula o durante a realiza o dos experimentos e a visualiza o dos resultados de sua execu o. Desta forma, VIS est relacionado com o uso das tžcnicas de visualiza o de dados e de algoritmos. J em VIM, quando existe constru o visual interativa do modelo de simula o, a linguagem de simula o pode ser enquadrada na categoria de programa o gr fica. Neste caso, podem ser citados o sistema IMDE [OZD91], o ambiente ISI [NOL91], o ambiente GPVSS [BIS90] e

6 6 P. WAGNER, C. FREITAS E F.WAGNER algumas ferramentas de sistemas de simula o comerciais tais como o pacote Blocks para a constru o de modelos SIMAN e os sistemas Slamsystem 2.0 e Tess para a constru o de modelos em SLAM. Independentemente de como o modelo de simula o Ž constru do (forma textual ou atravžs de recursos gr ficos), o sistema deve prover uma ferramenta altamente amig vel e composta de diversos recursos gr ficos que permita ao usu rio projetar o cen rio que ser utilizado para a apresenta o de resultados. AtravŽs de opera es de sele o, posicionamento e conex o dos objetos, o usu rio pode construir o cen rio do modelo. A especifica o da forma de apresenta o dos dados provenientes da simula o, tais como entidades, atributos, vari veis e estat sticas tambžm Ž muito importante e, deve-se garantir que a representa o gr fica de uma determinada informa o seja significativa para permitir que o usu rio fa a infer ncias sobre ela. Dentro deste contexto, a representa o das entidades por cones que lembrem seu significado no sistema real Ž de fundamental import ncia para a fase de apresenta o de resultados. Para uma maior flexibilidade do usu rio, ele deve ser capaz criar seus pr prios cones para realizar a associa o com as entidades atravžs de um editor gr fico espec fico. Deve ser prevista a abordagem hier rquica de modelagem proposta por Johnson [JOH88], onde recursos de visualiza o distintos para uma mesma informa o, com complexidades crescentes, s o associados a diferentes fases do processo de simula o. FreqŸentemente, se um modelo Ž complexo, ele pode ser particionado em uma rede de submodelos interconectados [GOR90]. Por sua vez, cada submodelo pode ser representado por uma nova rede de submodelos ou pode conter elementos b sicos do modelo de simula o. Esta modelagem introduz hierarquia na descri o dos sistemas. A modelagem hier rquica se torna mais poderosa ainda quando combinada com recursos gr ficos interativos. 5 VISM - O NOVO PARADIGMA PROPOSTO O termo VIM ainda encontra-se um pouco confuso na literatura de simula o e est sendo muitas vezes absorvido por VIS, que tem sido utilizado genericamente para caracterizar os ambientes de simula o. Muitos autores classificam seus sistemas como ambientes de VIS, mas na realidade s o ambientes que somente permitem a constru o gr fica do modelo de simula o atravžs de diversos recursos e depois simulam um execut vel deste modelo. Na verdade tais ambientes est o mais interessados em oferecer facilidades para a constru o do modelo de simula o e n o facilidades para o controle da experimenta o e an lise de resultados. Considerando os aspectos de modelagem e de experimenta o, os ambientes de simula o podem ser classificados dentro de tr s categorias: VIS, VIM e VIS+VIM. Ambientes de VIS possuem intera o com o usu rio na fase de experimenta o, possuindo uma sžrie de recursos interativos e visuais. O modelo de simula o Ž constru do separadamente (pode atž ser atravžs de recursos gr ficos) e o ambiente de simula o obtžm a descri o deste modelo para realizar a experimenta o. A intera o poss vel entre o usu rio e o modelo durante a simula o Ž a de controle, o que quer dizer que o usu rio n o pode modificar o modelo de simula o, apenas interagir com seu par metros e vari veis. Ambientes de VIM permitem a constru o do modelo de simula o atravžs de recursos visuais e interativos. Tais ambientes est o interessados em oferecer recursos para o modelador, n o possuindo recursos para a fase de experimenta o do modelo. Posteriormente, um ambiente de simula o utiliza a descri o do modelo gerada pelo ambiente de VIM para realizar a experimenta o. Ambientes de VIS+VIM possuem tanto os recursos de VIM como de VIS. Existe a intera o do usu rio com a fase de experimenta o e com o modelo, mas em momentos distintos. A experimenta o Ž realizada sobre um modelo est tico, ou seja, o usu rio n o pode modific -lo, apenas alterar o conteœdo de vari veis, par metros e atributos de entidades. Caso haja a necessidade de alterar o modelo, deve-se interromper a experimenta o, realizar as altera es no modelo e depois reiniciar a experimenta o. Tais ambientes s o constitu dos, na realidade, de dois Òsub-ambientesÓ internos, um de VIS e outro de VIM, que n o trabalham em paralelo. Estes ambientes possuem na sua interface todas as ferramentas necess rias para ambientes de modelagem e simula o, de forma que se tem um ambiente œnico. A idžia de um novo paradigma, chamado de VISM (Visual Interactive Simulation and Modeling), vem da constata o da n o exist ncia de um ambiente integrado que possua recursos que permitam, ao mesmo tempo, a intera o do usu rio tanto com o modelo como com a experimenta o. VISM Ž um ambiente completo de modelagem e simula o, onde o usu rio, atravžs de mœltiplas janelas, tem ˆ sua disposi o ferramentas que oferecem tanto recursos para a experimenta o quanto para a constru o e modifica o do modelo de simula o.

7 7 Imagine-se que o usu rio tenha ˆ sua disposi o uma janela que corresponda a um ambiente de VIS e outra correspondendo a um ambiente de VIM. Ambas as janelas estariam trabalhando em paralelo e se comunicando uma com a outra. O modelo que est sendo visualizado na janela do ambiente de VIM Ž aquele sobre o qual est sendo realizada a experimenta o no ambiente de VIS. Deste modo, durante a experimenta o o usu rio pode modificar o modelo, utilizando a mesma ferramenta gr fica-interativa que permite a sua constru o, e continuar com os experimentos, sem a necessidade de interromper a simula o e come ar novamente. Qualquer altera o no modelo causar automaticamente efeitos na experimenta o e an lise de resultados. A simula o de um sistema de tr fego seria um exemplo de aplica o deste novo paradigma. Durante a simula o, o usu rio est visualizando a din mica do sistema na janela de VIS. Para contornar os gargalos existentes no sistema, tais como o engarrafamento em um determinado cruzamento, o usu rio poderia introduzir ou remover sem foros em diferentes pontos sem que ele tenha a necessidade de recompilar o modelo e reinicializar a simula o. Alguns problemas surgir o com a introdu o destas modifica es din micas no modelo, pois observa-se que os dados estat sticos coletados antes e depois destas modifica es estar o distorcidos [STA90], causando desta forma um regime transit rio no qual o usu rio deve tomar muito cuidado na interpreta o dos resultados. Outras janelas poderiam ser utilizadas para visualizar os dados de sa da em tempo real. Desta forma, o usu rio poderia selecionar a melhor forma de visualiza o (representa o gr fica) para cada aspecto do modelo (entidades, atributos, filas, etc). Esta associa o entre uma representa o gr fica e um determinado aspecto do modelo poderia ser modificada de forma din mica, conforme o n vel de entendimento do sistema. Como VISM deve permitir o uso da modelagem hier rquica, outro recurso muito interessante Ž a associa o de diferentes janelas para cada submodelo, tanto para prop sitos de visualiza o como modifica o. Um ambiente de VISM deve conter pelo menos as seguintes ferramentas: a) um editor gr fico para a especifica o da estrutura do modelo e do cen rio. Este editor deve permitir a associa o de representa es gr ficas ˆs entidades. Para um melhor ententimento do sistema, o usu rio pode modificar estas representa es gr ficas nas diferentes fases do processo de simula o (verifica o, valida o e an lise); b) uma linguagem gr fica para a especifica o do comportamento do modelo, de acordo com a abordagem de modelagem desejada (por exemplo orienta o a eventos ou processos); c) um tradutor, que transforma a especifica o do modelo em uma representa o interna (para uma simula o interpretada) ou em um c digo execut vel (para uma simula o compilada). Enquanto que a simula o interpretada Ž melhor para as fases de verifica o e valida o, a simula o compilada pode ser mais eficiente para a an lise de resultados, caso n o sejam mais necess rias modifica es no modelo; d) um m dulo de experimenta o que suporte todos os recursos visuais e interativos esperados em um ambiente de VIS. 6 CONCLUSÍES Este trabalho se concentrou em estudar os recursos e caracter sticas necess rias para que ambientes de simula o possam ser classificados de visuais-interativos. Com base neste estudo, pode-se definir de forma bem clara, os conceitos de VIS e VIM que s o utilizados com freqÿ ncia na rea de simula o, mas que por muitas vezes ficam um pouco confusos devido ˆs diversas defini es dadas. A partir da an lise de diversos ambientes de simula o, procurou-se enquadr -los dentro da classifica o proposta por Marshall [MAR90]. AtravŽs dos recursos e facilidades dispon veis nos ambientes de simula o analisados, pode-se concluir quais seriam as caracter sticas desej veis para ambientes de VIS. TambŽm foram identificados os conceitos e caracter sticas para ambientes de VIM, procurando salientar que a constru o do modelo de simula o atravžs de recursos gr ficos est relacionada com linguagens visuais de programa o [MYE90]. Este artigo permitiu que, a partir de uma classifica o dos ambientes de simula o considerando os aspectos de modelagem e experimenta o, o uso dos termos VIS e VIM ficassem mais claros, evitando desta forma confus es entre eles. De acordo com esta classifica o, foi apresentado um novo paradigma, chamado de VISM (Visual Interactive Simulation and Modeling), integrando os recursos de VIS e VIM em um œnico ambiente. Este paradigma tem por objetivo a integra o total das caracter sticas e recursos oferecidos por VIS e VIM, de forma que o usu rio tenha um controle completo sobre todo o processo de simula o. A contribui o principal deste novo paradigma n o s o novas ferramentas criadas, mas os benef cios que podem ser alcan ados atravžs da disponibilidade simult nea de facilidades de VIS e VIM durante a experimenta o. Atualmente dentro Instituto de Inform tica da UFRGS, como parte de duas teses de doutorado, est em estudo o desenvolvimento de um ambiente de VISM que combina facilidades de VIM com uma plataforma de VIS orientada a objetos [COP96], que consiste de classes de simula o que suportam uma variedade paradigmas de

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