สเตลล่า
กระบวนทัศน์	การเขียนโปรแกรมเชิงภาพภาษาจำลอง
ออกแบบโดย	แบร์รี่ ริชมอนด์
นักพัฒนา	ไอซี ซิสเต็มส์ (เดิมชื่อ ไฮ เพอร์ฟอร์แมนซ์ ซิสเต็มส์)
ปรากฏครั้งแรก	พ.ศ. 2528 ( 1985 )
เวอร์ชันเสถียร	4.2.1 [ 1 ] / 3 เมษายน 2569 ( 3 เมษายน 2569 )
โอเอส	macOS , Windows [ 2 ]​
ใบอนุญาต	กรรมสิทธิ์
นามสกุลไฟล์	.stm, .stmx, .itm, .itmx
เว็บไซต์	www.iseesystems.com​​
ได้รับอิทธิพลจาก
ไดนาโม

STELLA (ชื่อย่อของSystems Thinking, Experimental Learning Laboratory with Animation ; หรือที่รู้จักในชื่อiThink ) เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมแบบภาพสำหรับ การสร้างแบบ จำลองพลวัตของระบบซึ่งแนะนำโดยBarry Richmondในปี 1985 โปรแกรมนี้จัดจำหน่ายโดย isee systems (เดิมชื่อ High Performance Systems) ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเรียกใช้แบบจำลองที่สร้างขึ้นเป็นภาพกราฟิกของระบบโดยใช้ส่วนประกอบพื้นฐานสี่ส่วน STELLA ถูกนำมาใช้ในแวดวงวิชาการเป็นเครื่องมือการสอน และถูกนำไปใช้ในงานวิจัยและธุรกิจต่างๆ มากมาย โปรแกรมนี้ได้รับการวิจารณ์ในเชิงบวก โดยเฉพาะอย่างยิ่งได้รับการยกย่องในเรื่องความง่ายในการใช้งาน^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1960 ขณะทำงานที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์เจย์ ไรท์ ฟอร์เรสเตอร์ได้พัฒนาความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับพลวัตของระบบซึ่งเขาโต้แย้งว่าสามารถเข้าใจได้โดยใช้แบบจำลองเท่านั้น^{[ 6 ]}แบร์รี ริชมอนด์ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ระบบของวิทยาลัยดาร์ทมัธได้ก่อตั้ง High Performance Systems ในปี 1984 ^{[ 7 ]}ด้วยการสนับสนุนทางการเงินจากAnalog Devices, Inc.และการสนับสนุนทางเทคนิคจากApple Computerเขาได้พัฒนา STELLA (ย่อมาจาก Structural Thinking, Experimental Learning Laboratory with Animation) ที่บริษัทของเขา^{[ 8 ] [ 9 ]}เขาได้นำเสนอต้นแบบของภาษาการเขียนโปรแกรมแบบภาพในปี 1985 ใน การประชุมประจำปีของ System Dynamics Societyในบทความชื่อ "STELLA: ซอฟต์แวร์สำหรับนำพลวัตของระบบมาสู่ 98% อื่นๆ" ^{[ 4 ] [ 8 ] [ 10 ]}

ในเอกสารฉบับนั้น ริชมอนด์ได้ครุ่นคิดถึงการศึกษาพลวัตของระบบว่า "ถ้าสิ่งนี้ดีจริง ๆ แล้วทำไมสาขานี้ถึงยังไม่ 'ได้รับความนิยม' ล่ะ?" ^{[ 11 ]}สตีฟ ปีเตอร์สัน เพื่อนร่วมงานของริชมอนด์ ได้สะท้อนความคิดหลังจากที่เขาเสียชีวิตในปี 2002 ว่าริชมอนด์เชื่อว่าการสร้างแบบจำลองเป็นเครื่องมือที่ทุกคนควรใช้ และแนวคิดนั้นสะท้อนให้เห็นในงานของริชมอนด์^{[ 8 ]}เขาอ้างถึงเอกสารปี 1994 ที่ริชมอนด์อธิบาย STELLA ว่า "ค่อนข้างมีเอกลักษณ์ ค่อนข้างทรงพลัง และค่อนข้างมีประโยชน์อย่างกว้างขวางในฐานะวิธีการคิดหรือการเรียนรู้ นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการโปร่งใสอย่างมาก ซึ่งช่วยยกระดับวิธีการเรียนรู้ชีววิทยา การจัดการธุรกิจ หรือการดำเนินชีวิตส่วนตัวของเรา" ^{[ 8 ]}

แนวทางการสร้างแบบจำลองระบบของ STELLA มีความคล้ายคลึงกับต้นแบบอย่างภาษาการจำลองDYNAMO DYNAMO กำหนด "สต็อก" (อ่างเก็บน้ำ) และ "การไหล" (อินพุตและเอาต์พุต) อย่างชัดเจนว่าเป็นตัวแปรหลักในระบบ ซึ่งเป็นคำศัพท์ที่ STELLA ใช้ร่วมกัน^{[ 9 ]}ภายใน STELLA ผู้ใช้จะพบกับอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกซึ่งพวกเขาสามารถสร้างแบบจำลองกราฟิกของระบบโดยใช้พื้นฐานสี่ประการ ได้แก่ สต็อก การไหล ตัวแปลง และตัวเชื่อมต่อ^{[ 13 ]}ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปลง (ซึ่งส่งผ่านตัวแปรที่เปลี่ยนแปลง) และองค์ประกอบอื่นๆ สามารถวาดได้ด้วยตัวแปลง ผู้ใช้สามารถป้อนค่าสำหรับสต็อก การไหล และตัวแปลง (รวมถึงฟังก์ชันในตัวต่างๆ) ^{[ 14 ]} STELLA ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างตัวแปรภายนอกและตัวแปรกลางภายในระบบ ตัวแปรทั้งหมดจะถูกแทนด้วยตัวแปลง^{[ 15 ]}

ซอฟต์แวร์สร้าง สมการ ผลต่างจำกัดที่อธิบายแบบจำลองกราฟิกและอนุญาตให้ผู้ใช้เลือก วิธี การวิเคราะห์เชิงตัวเลขเพื่อนำไปใช้กับระบบ ไม่ว่าจะเป็นวิธีออยเลอร์หรือวิธีรันเก-คุตตา ต่างๆ (ทั้งอันดับสองหรืออันดับสี่) ^{[ 16 ]}ก่อนที่จะรันแบบจำลอง ผู้ใช้ยังสามารถระบุขั้นตอนเวลาและเวลารันสำหรับการจำลองได้อีกด้วย^{[ 17 ]} STELLA สามารถส่งออกข้อมูลในรูปแบบกราฟิกหรือตารางได้^{[ 18 ]}

STELLA ทำงานทีละหน้าต่าง หมายความว่าสามารถรันโมเดลได้เพียงโมเดลเดียวในแต่ละช่วงเวลา^{[ 4 ]}รูปแบบไฟล์ดั้งเดิมของโปรแกรมจะระบุด้วยนามสกุลไฟล์,.stm , .stmx, .itmหรือ นอกจาก นี้ STELLA ยังใช้มาตรฐาน XML ที่กำลังพัฒนาสำหรับการจัดเก็บโมเดล XMILE ^{[ 19 ]}ในปี 2012 นักวิจัยสองคนได้เปิดตัว StellaR ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่สามารถแปลงโมเดล STELLA เป็นภาษาโปรแกรมR ได้ ^{[ 20 ]}.itmx

เนื่องจากความเรียบง่ายเมื่อเทียบกับภาษาการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนกว่า STELLA จึงถูกอ้างถึงว่าเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในบริบททางการศึกษา^{[ 6 ]}ริชมอนด์มองว่าการศึกษาส่วนใหญ่เป็นการ "ซึมซับเนื้อหา" และเสนอแนวคิดเชิงระบบเพื่อแก้ไขปัญหานี้^{[ 22 ]}

ในปี พ.ศ. 2530 High Performance Systems ได้เผยแพร่คู่มือ STELLA ซึ่งสนับสนุนการใช้งานในแวดวงวิชาการ^{[ 23 ]}และมีการตีพิมพ์ตำราเรียนจำนวนมากที่สอนการสร้างแบบจำลองและการคิดเชิงระบบโดยใช้ซอฟต์แวร์^{[ 24 ] [ 25 ] ตัวอย่าง}แบบฝึกหัดด้วย STELLA ได้แก่ การสร้างแบบจำลองDaisyworld ขึ้นใหม่ ^{[ 26 ]}การจำลองการลดลงของประชากรบนเกาะอีสเตอร์ [ ^{27 ]}และการสร้างแบบจำลองแรงจูงใจของตัวเอกตลอดทั้งเรื่องHamletของWilliam Shakespeare ^{[ 28 ]}

การศึกษาในปี 2010 เกี่ยวกับประสิทธิผลของการเรียนรู้แบบโครงงานใน โครงงานจำลอง ลุ่มน้ำที่ดำเนินการโดยนักเรียนมัธยมต้น 72 คน พบว่าการเพิ่มองค์ประกอบการจำลอง STELLA ในโครงงานช่วยปรับปรุงความเข้าใจโดยรวมของเนื้อหาได้ดีกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มนักเรียนหญิงที่ทำผลงานได้ดีกว่านักเรียนชายเมื่อมีการเพิ่ม STELLA เข้าไป^{[ 29 ]}

ซอฟต์แวร์นี้ยังใช้ในการวิจัยด้วย ในบรรดาโครงการอื่นๆ นักวิจัยได้ใช้ STELLA เพื่อประยุกต์ใช้ทฤษฎีจุดสูงสุดของ Hubbertกับการจัดหาถ่านหินของจีน [ ^{30 ]}เพื่อสร้างแบบจำลอง พลวัต ของอะทราซีนภายในพื้นที่เกษตรกรรม^{[ 31 ]}และเพื่อจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ใน^{ทะเล[ 32 ]}

ระบบ iSee ^{[ a ]}ทำการตลาดซอฟต์แวร์ที่เหมือนกันซึ่งมุ่งเป้าไปที่ผู้บริโภคทางธุรกิจภายใต้ชื่อ iThink (เดิมคือ STELLA for Business) ^{[ 5 ] [ 33 ]}โมเดล iThink ได้ถูกนำไปใช้กับระบบต่างๆ มากมาย รวมถึงสายการผลิต^{[ 13 ]}ขยะโรงพยาบาลในประเทศกำลังพัฒนา^{[ 34 ]}การประสานงานระหว่างห้องฉุกเฉินและเตียงโรงพยาบาล^{[ 35 ]}และการแข่งขันในตลาดวิดีโอสำหรับบ้าน^{[ 5 ]}

ในการรีวิวโปรแกรมในBioScienceเมื่อ ปี 1987 โรเบิร์ต คอสแตนซาเขียนว่า "STELLA เป็นโปรแกรมที่แข็งแกร่ง วางแผนและดำเนินการอย่างดี ซึ่งสร้างความก้าวหน้าใหม่" ^{[ 3 ]}เขาชื่นชมความง่ายในการใช้งาน ซึ่งเป็นประโยชน์ทั้งสำหรับผู้เริ่มต้นที่สนใจเรียนรู้วิธีการสร้างแบบจำลอง และผู้เชี่ยวชาญที่สามารถใช้เพื่อทดสอบส่วนประกอบของแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้น^{[ 3 ]}การรีวิวโปรแกรมในBulletin of the Ecological Society of America เมื่อปี 1998 เห็นพ้องว่าโปรแกรมใช้งานง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้เริ่มต้นสร้างแบบจำลอง แต่ตั้งข้อสังเกตถึงข้อเสียคือ ขาดเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพแบบจำลอง และความสามารถในการเรียกใช้ได้เพียงหน้าต่างเดียวในแต่ละครั้ง^{[ 4 ]}

Benedikt Hallgrímsson เขียนบทความสำหรับComplexityในปี 1997 พบว่าคู่มือประกอบโปรแกรมนั้นเน้นย้ำทฤษฎีระบบ มากเกินไป แต่เตือนว่า "คู่มือไม่จำเป็นต้องลดทอนคุณค่าของโปรแกรมที่คิดมาอย่างดีและสร้างขึ้นอย่างดี" ^{[ 36 ]}

บทวิจารณ์ iThink ในPlanning Review ปี 1991 ระบุว่าจุดแข็งของซอฟต์แวร์อยู่ที่ต้นทุนที่ต่ำ (โปรแกรมวางจำหน่ายในราคาประมาณ 450 ดอลลาร์สหรัฐ (1,064 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 ^{[ 37 ] )} ) และความเป็นไปได้มากมายที่เกิดจากรูปแบบที่เปิดกว้าง^{[ 5 ]}

• การเปรียบเทียบซอฟต์แวร์พลวัตระบบ

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ