Modelicaとは - わかりやすく解説 Weblio辞書 (original) (raw)

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Modelica（モデリカ）とは、オブジェクト指向のマルチドメイン・モデリング言語である。多分野に跨る複雑なシステム（例えば、機械、電気、電子、油圧、熱、制御、電力、プロセス指向のサブコンポーネントを含むシステム）のモデリングに適しており、特に物理現象を表現するモデルの構築で使われている。

オープンソースである為、特定のツールに依存することなく資産の共有や開発が出来る。言語仕様やメンテナンスは非営利国際組織のModelica協会によって行われており、標準ライブラリとしてフリーで公開されている。

特徴

Modelicaはオブジェクト指向プログラミング言語（例えば、C++またはJava）と似ている点があるが、次の2点において顕著に異なる。

まず、Modelicaはプログラミング言語というよりはモデリング言語である。Modelicaで作成されたモデルは、普通にコンパイルされるのではなく、シミュレーションエンジンで解釈できるよう翻訳される。つまりシミュレーションエンジンは実行の順序を決定する為に、式を操作する事がある（シンボリック処理）。

次に、モデルの作成では、プログラミング言語に類似した予約語を含むアルゴリズムのコンポーネントが含まれているかもしれないが、主にモデルの表現においては方程式とのセットで構成される。

典型的な代入文は、以下のように表現する。下記式では、左辺(x)に右辺の式(2+y)から算出された値が代入される。

方程式を表現するには、以下のように表現する。下記式では、左辺と右辺の式が等しいことを表現する。

歴史

Modelicaの構想･設計は1996年9月にHilding Elmqvist氏より考案され、1997年9月にModelica仕様ver1.0がリリースされた。これをベースにプロトタイプ版の商用ソフトウェア Dymola（英語版） に実装され、2000年にはModelica言語とフリーのModelica標準ライブラリの発展を管理する為に、非営利国際組織のModelica協会が設立された。

ライブラリ

Modelica協会では、Molelica標準ライブラリ(MSL:Modelica Standard Library)をはじめ、フリーのライブラリを公開している。標準ライブラリやフリーのライブラリのほとんどは、Modelicaのライセンスに基づいて商用製品に使用できる。

MSLバージョン一覧

実装

Modelicaをシミュレーションする環境ツール（商用・フリー）としては、CATIA Systems、Dymola、LMS AMESim、JModelica、MapleSim（英語版）、MathModelica、OpenModelica（英語版）、SCICOS（英語版）、SimulationX（英語版）がある。

サンプル

下記に単純な x ˙ = − c ⋅ x {\displaystyle {\dot {x}}=-c\cdot x}