Loading article…
 | |
| パラダイム | ビジュアルプログラミング、シミュレーション言語 |
|---|---|
| デザイン： | バリー・リッチモンド |
| 開発者 | isee systems (旧 High Performance Systems) |
| 初登場 | 1985年 |
| 安定版リリース | 2.0.3 [1]
/ 2020年11月25日 |
| OS | macOS、Windows。[2] |
| ライセンス | 独自 |
| ファイル名拡張子 | .stm、.stmx、.itm、.itmx |
| Webサイト | ホームページ |
| 影響を受けた | |
| ダイナモ | |
STELLA （ Systems Thinking, Experimental Learning Laboratory with Animation の略。iThinkとしても販売）は、 1985年にバリー・リッチモンドが発表したシステムダイナミクスモデリング用のビジュアルプログラミング言語です。isee systems（旧High Performance Systems）が配布するこのプログラムでは、4つの基本的な構成要素を使用してシステムのグラフィカル表現として作成されたモデルを実行できます。STELLAは学術界で教育ツールとして使用され、さまざまな研究やビジネスアプリケーションで活用されています。このプログラムは好評を博しており、特に使いやすさが称賛されています。[3] [4] [5]
歴史
1960年代にマサチューセッツ工科大学で働いていたジェイ・ライト・フォレスターは、システムダイナミクスに関する最も初期の理解を発展させ、モデルを使用することでのみ理解できると主張しました。[6] ダートマス大学のシステム科学教授バリー・リッチモンドは、 1984年にハイパフォーマンスシステムズを設立しました。[7]アナログデバイス社の資金援助とアップルコンピュータの技術援助を受けて、彼は自社でSTELLA（Structural Thinking, Experimental Learning Laboratory with Animationの略）を開発しました。[8] [9]彼は1985年にシステムダイナミクス協会の年次会議で「STELLA：システムダイナミクスを他の98％にもたらすソフトウェア」と題した論文でビジュアルプログラミング言語のプロトタイプを発表しました。[4] [8] [10]
その論文の中で、リッチモンドはシステムダイナミクスの研究について次のように述べている。「これが本当に素晴らしいのなら、なぜこの分野は『成功』していないのか？」[11]リッチモンドの同僚であったスティーブ・ピーターソンは、リッチモンドが2002年に亡くなった後、モデリングは誰もが使うべきツールであるという信念を持っていたこと、そしてその考えがリッチモンドの研究に反映されていたことを振り返った。[8]彼は1994年の論文を引用し、リッチモンドはSTELLAを「思考や学習の方法として非常にユニークで、非常に強力で、非常に幅広く役立つ。また、非常に透明性が高く、生物学の学習、ビジネスの管理、または私生活の運営の方法を活用することもできる」と述べている。[8]
機能と特徴
STELLA のシステムモデリング手法は、先行するDYNAMO シミュレーション言語といくつかの類似点があります。DYNAMO は、システム内の主要な変数として「ストック」（貯蔵庫）と「フロー」（入力と出力）を明示的に定義しました。これは STELLA も共有する語彙です。[9] STELLA では、ユーザーにグラフィカル ユーザー インターフェイスが提供され、ストック、フロー、コンバーター、コネクターという 4 つの基本要素を使用してシステムのグラフィカル モデルを作成できます。[13]コンバーター（変換変数を伝達する）と他の要素の関係は、コンバーターを使用して描画できます。ユーザーは、ストック、フロー、コンバーター（さまざまな組み込み関数を含む）の値を入力できます。[14] STELLA は、システム内の外部変数と中間変数を区別しません。それらはすべてコンバーターで表されます。[15]
このソフトウェアは、グラフィカルモデルを記述する差分方程式を生成し、ユーザーがシステムに適用する数値解析法（オイラー法またはさまざまなルンゲ・クッタ法（2次または4次））を選択できるようにします。[16]モデルを実行する前に、ユーザーはシミュレーションの時間ステップと実行時間を指定することもできます。[17] STELLAはデータをグラフ形式または表形式で出力できます。[18]
STELLAは一度に1つのウィンドウを実行するため、一度に実行できるモデルは1つだけです。[4]プログラムのネイティブファイル形式は.stm、、、、またはファイル名拡張子で示されます。STELLAは、モデルを保存するための新しいXMLベースの標準であるXMILEも使用します。[19].stmx 2012年に、2人の研究者がSTELLAモデルをRプログラミング言語に変換できるソフトウェアStellaRをリリースしました。[20].itm.itmx
アプリケーション
教育
STELLAは、より複雑なモデリング言語に比べてシンプルであるため、教育現場で役立つツールとして挙げられています。[6]リッチモンドは、ほとんどの教育を「コンテンツの同化」と軽蔑し、その解決策としてシステム思考を提案しました。[22]
1987年、ハイパフォーマンスシステムズは学術的な場でのSTELLAの使用を奨励するガイドをリリースし[23]、このソフトウェアを使用したモデリングとシステム思考を教える多数の教科書が出版されました。[24] [25] STELLAを使ったサンプル演習には、デイジーワールドモデルの再現、[26]イースター島の人口減少のシミュレーション、[27]ウィリアム・シェイクスピアのハムレットの主人公の動機のモデリングなどがあります。[28]
2010年に72人の中学生が実施した流域モデリングプロジェクトに基づくプロジェクトベースの学習の有効性に関する研究では、プロジェクトにSTELLAモデリング要素を追加することで、従来の方法よりも教材の全体的な理解が向上し、特に女子生徒はSTELLAを追加したことで男子生徒よりも成績が良かったことが判明しました。[29]
学術と商業
このソフトウェアは研究の場でも使用されています。他のプロジェクトでは、研究者はSTELLAを使用して、ハバートピーク理論を中国の石炭供給に適用したり、[30]農地内のアトラジンの動態をモデル化したり、 [31]海洋大型無脊椎動物間の相互作用をシミュレートしたりしています。[32]
isee systems [a]は、iThink（旧称STELLA for Business）という名前で、企業消費者を対象とした同一のソフトウェアを販売しています。[5] [33] iThinkモデルは、製造ライン、[13]発展途上国の病院の廃棄物、[34]緊急治療室と病床の調整、[35]ホームビデオ市場での競争など、さまざまなシステムに適用されています。[5]
受付
1987年にBioScience誌でこのプログラムをレビューしたロバート・コスタンザは、「STELLAは、計画も実行もしっかりした、新境地を拓くプログラムだ」と書いている。[3]彼は、モデル構築の学習に興味のある初心者にも、より複雑なモデルのコンポーネントをテストするために使用できる専門家にも、その使いやすさが有益であると称賛した。[3] 1998年にBulletin of the Ecological Society of America誌でこのプログラムをレビューした記事でも、特に初心者のモデル作成者にとってこのプログラムは使いやすいとされているが、モデル最適化ツールがないことや一度に1つのウィンドウしか実行できないことが欠点であると指摘されている。[4]
1997年にComplexity誌に寄稿したベネディクト・ハルグリムソンは、このプログラムに付属するマニュアルがシステム理論の推進に熱心すぎると感じたが、「マニュアルは、非常によく考え抜かれて構築されたプログラムの価値を損なうものではない」と警告した。[36]
1991年にPlanning Reviewで行われたiThinkのレビューでは、このソフトウェアの強みは低コスト（プログラムの小売価格は約450ドル（2023年のドル換算で1,007ドル[37]））と、オープンエンド形式によって実現される膨大な可能性にあると指摘されました。[5]
参照
注記
- ^ ハイパフォーマンスシステムズは2004年にisee systemsに社名を変更した。[7]
参考文献
- ^ 「機能アップデート」 isee systems. 2021年1月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ソフトウェアに関するFAQ」 isee systems. 2020年11月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ abc Costanza, R. (1987 年 2 月). 「STELLA を使用した Macintosh でのシミュレーション モデリング」. BioScience . 37 (2): 129–132. doi :10.2307/1310367. JSTOR 1310367. S2CID 56217107.
- ^ abcd Carter, J. (1998年10月). 「シミュレーションモデリングのための2つのビジュアルプログラミング言語：Stella 5.0とModelmaker 3.0」.アメリカ生態学会紀要. 79 (4): 237–239. doi :10.2307/20168276. JSTOR 20168276. S2CID 62582639.
- ^ abcd Samzelius, JE; Miller, SE (1991). 「ithink: デスクトップ コンピュータ上のアニメーション戦略モデル」. Planning Review . 19 (1): 32–34. doi :10.1108/eb054316.
- ^ ab Doerr, HM (1996). 「ステラ10年後:文献レビュー」.国際数学学習コンピュータジャーナル. 1 (2): 201–224. doi :10.1007/BF00571080. S2CID 19428296.
- ^ ab 「High Performance Systems, Inc. が isee systems になる」(PDF) (プレスリリース)。Lebanon, NH: isee systems。2004年3月4日。 2006年10月22日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2016年3月1日閲覧。
- ^ abcd Peterson, S. (2003年7月). Barry Richmond, System Dynamics and Public Policy (PDF) . 21st System Dynamics Conference. ニューヨーク市. pp. 1–14. 2013年3月1日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2016年2月29日閲覧。
- ^ ボッセル1994、213ページより。
- ^ リッチモンドら。 1987 年、p. iv.
- ^ Richmond, B. (1985). STELLA: システムダイナミクスを他の98%にもたらすソフトウェア(PDF) 。第3回システムダイナミクス学会国際会議。コロラド州キーストーン。pp. 706–718。 2016年3月1日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2016年2月29日閲覧。
- ^ リッチモンド他1987年、85-97頁。
- ^ ab de Souza, R.; Huynh, R.; Chandrashekar, M.; Thevenard, D. (1996 年 10 月)。製造ラインのモデリングパラダイムの比較。IEEE 国際システム・人間・サイバネティクス会議、1996 年。北京。pp. 1253–1258。doi :10.1109/ICSMC.1996.571288 。
- ^ ハノン＆ルース 1997年、13ページ。
- ^ ボッセル1994、216ページ。
- ^ Taffe, WJ (1991 年 3 月)。Stellaによるシミュレーションとモデリング:一般教育コース。第 22 回 SIGCSE コンピュータ サイエンス教育技術シンポジウム。テキサス州サンアントニオ。pp. 87–91。doi :10.1145/107005.107021。
- ^ ハノン＆ルース 1997年、14ページ。
- ^ ボッセル1994、219ページ。
- ^ 「XMILE – システムダイナミクスモデルのオープンスタンダード」 isee systems. 2013 . 2018年1月23日閲覧。
- ^ Naimi, B.; Voinov, A. (2012 年 12 月). 「StellaR: Stella モデルを R オープンソース環境に変換するソフトウェア」(PDF) .環境モデリング & ソフトウェア. 38 : 117–118. doi :10.1016/j.envsoft.2012.05.012.
- ^ Timmons, DS; Buchholz, T.; Veeneman, CH (2016年5月). 「森林バイオマスエネルギー：将来の炭素フローを割り引いて大気中の炭素影響を評価する」. GCBバイオエネルギー. 8 (3): 631–643. Bibcode :2016GCBBi...8..631T. doi : 10.1111/gcbb.12276 .
- ^ リッチモンド2013、9-11頁。
- ^ リッチモンド他1987年、245-246頁。
- ^ ハノン＆ルース 1997、p. vi.
- ^ ボッセル 1994、p.xv.
- ^ ハノン＆ルース1997年、357ページ。
- ^ Menking, K. (2016年1月7日). 「Unit 2 Reading: Growth and Dynamics of Populations」. InTeGrate . カールトン大学. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年3月3日閲覧。
- ^ ホプキンス、PL（1992年冬）。「教室でのハムレットのシミュレーション」。システムダイナミクスレビュー。8 （1）：91–98。doi ：10.1002/sdr.4260080109 。
- ^ Eskrootchi, R .; Oskrochi, GR (2010 年 1 月)。「コンピュータベースのシミュレーションと統合されたプロジェクトベースの学習の有効性に関する研究 - STELLA」。教育技術と社会ジャーナル。13 ( 1): 236–245。JSTOR jeductechsoci.13.1.236。
- ^ Tao, Z.; Li, M. (2007 年 6 月). 「中国の石炭供給の限界は何か - ハバートピークの STELLA モデル」.エネルギー政策. 35 (6): 3145–3154. doi :10.1016/j.enpol.2006.11.011.
- ^ Ouyang, Y.; Zhang, JE; Lin, D.; Liu, GD (2010 年 3 月)。「農地からのアトラジンの流出、浸出、吸着、分解を推定するための STELLA モデル」。土壌および堆積物ジャーナル。10 (2): 263–271。Bibcode :2010JSoSe..10..263O。doi : 10.1007/s11368-009-0107-8。S2CID 14407780 。
- ^ Gertseva, VV; Schindler, JE; Gertsev, VI; Ponomarev, NY; English, WR (2004 年 8 月). 「水生マクロ無脊椎動物群集の動態のシミュレーション モデル」.生態学的モデリング. 176 (1–2): 173–186. doi :10.1016/j.ecolmodel.2003.10.029.
- ^ ハノン＆ルース 1997年、6ページ。
- ^ Eleyan, D.; Al-Khatib, IA; Garfield, J. (2013 年 10 月). 「発展途上国における病院廃棄物の特性評価と発生に関するシステム ダイナミクス モデル」(PDF) . Waste Management & Research . 31 (10): 986–995. Bibcode :2013WMR....31..986E. doi :10.1177/0734242X13490981. PMID 23743573. S2CID 33919085.
- ^ Spillan, John E.; Ziemnowicz, Christopher (2009年2月)。システムダイナミクスを使用した病院部門間の連携の改善。Southeast Decision Sciences Institute Annual Conference。サウスカロライナ州チャールズタウン。 2022年11月26日閲覧。
- ^ Hallgrímsson, B. (1997年7月～8月). 「シミュレーションをシンプルに」.複雑性. 2 (6): 38–40. doi : 10.1002/(SICI)1099-0526(199707/08)2:6<38::AID-CPLX8>3.0.CO;2-D .
- ^ 1634–1699: McCusker, JJ (1997)。「実際のお金はいくらですか? 米国経済における貨幣価値のデフレーターとして使用する歴史的物価指数: 補遺と訂正」(PDF)。アメリカ古物協会。1700–1799: McCusker, JJ (1992)。「実際のお金はいくらですか? 米国経済における貨幣価値のデフレーターとして使用する歴史的価格指数」(PDF)。アメリカ古物協会。1800年～現在：ミネアポリス連邦準備銀行。「消費者物価指数（推定）1800年～」。2024年2月29日閲覧。
引用
- Bossel, H. (1994).モデリングとシミュレーション. ウェルズリー、マサチューセッツ州: AK Peters. doi :10.1007/978-3-663-10822-1. ISBN 978-1-56881-033-1。
- Hannon, B.; Ruth, M. (1997).動的システムのモデリング. ニューヨーク市: Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-94850-8。
- Richmond, B.; Peterson, S.; Vescuso, P. (1987). STELLA の学術ユーザーガイド。Lyme, NH: High Performance Systems。
- リッチモンド、B. (2013)。『システム思考入門』、STELLA 。レバノン、NH：isee systems。ISBN 978-0-9704921-1-1。
外部リンク
- 公式サイト