Файл: Конспект лекций Для студентов специальности 080801. 65 - приклад.doc

4.2. Часы модельного времени

Разные события реальных систем происходят в течение некото­рого периода времени. Например, покупатели приходят в магазин, когда подходит их очередь, они попадают на обслуживание. Когда покупки сделаны, покупатели покидают магазин. Если все эти собы­тия представить в модели, то их возникновение должно происходить на фоне модельного времени. Интерпретатор автоматически обслу­живает ЧАСЫ модельного времени.

В момент начала моделирования интерпретатор планирует по­явление первого транзакта. После этого ЧАСЫ модельного времени устанавливаются на значение времени, которое соответствует момен­ту появления первого транзакта в модели. Этот транзакт (и другие, если они приходят в этот же момент времени) входит в модель. Далее он передвигается через все возможные блоки модели, которые ему встречаются. События, которые возникают вследствие перемещения транзакта через блоки, планируются на дальнейшие моменты време­ни. Естественно, что в этот первый отмеченный момент времени ни­чего больше в системе не происходит. Интерпретатор GPSS продвигает дальше значения ЧАСОВ к тому значению времени, на которое запланировано следующее ближайшее событие. Если во второй, от­меченный ЧАСАМИ момент времени, нет транзактов, которые нужно перемещать, ЧАСЫ снова продвигаются вперед и т.д. Именно так, от события к событию, и происходит смена модельного времени.

Особенности ЧАСОВ GPSS:

1. ЧАСЫ в ОР88 регистрируют целые значения (за исключени­ем языка GPSS World, где время может иметь действительные значе­ния), то есть события могут появляться только в целые моменты вре­мени. Это сделано с целью ускорения процесса моделирования, по­скольку целочисленная арифметика выполняется процессором ЭВМ быстрее и требует меньше памяти.

2. Единица модельного времени определяется разработчиком. Эту единицу времени интерпретатору не сообщают. Значение приня­той единицы модельного времени выражают в неявном виде в форме временных данных модели. Так, если все данные выражены в мину­тах, то единицей времени будет минута, то есть масштаб времени в модели будет такой: одна единица модельного времени равна одной минуте реального времени. Если все данные выражены в миллисе­кундах, то единицей модельного времени будет миллисекунда. Разра­ботчик может задавать такую единицу времени, которая ему удобна для того, чтобы правильно отобразить события реальной системы в модели.

3. Система GPSS является интерпретатором «следующего собы­тия». Иначе говоря, после того, как модель полностью скорректиро­вана в данный момент дискретно изменяющегося времени, ЧАСЫ перемещаются к следующему моменту времени, на который заплани­ровано следующее событие. Таким образом, ЧАСЫ модельного вре­мени продвигаются от одного события к другому.

4.3. Типы операторов

Операторы ОР88 делятся на три типа:

1) блоки;

2) операторы описания данных;

3) команды GPSS.

Общие сведения о формате операторов GPSS. В GPSS для ссылки на числа, блоки и объекты используются имена (идентификаторы). Имя представляет собой алфавитно-цифровую последователь­ность длиной до 20 символов в GPSS/PC и до 250 символов в GPSS World, которая начинается с буквы. Допускается использование сим­волов только латинского алфавита, цифр и знака подчеркивания.

Формат GPSS-блоков такой:

[Номер строки] [< Метка >] < Операция > < Операнды > <; Ком­ментарии >

Номер строки. Обязательное поле для GPSS/PC (в GPSS World - игнорируется). Начинается с первой позиции строки. Представляет собой десятичное число.

Метка (имя блока). Содержимым поля является имя - последо­вательность символов, начинающаяся с буквы. В некоторых операто­рах это поле является обязательным.

Операция. Операциями* блоков являются глаголы, которые опи­сывают основные функциональные назначения блоков. Каждый из блоков характеризируется своим собственным предписанным ему глаголом.

Операнды. Блоки могут иметь операнды. Операнды блоков за­дают информацию, специфичную для действия данного блока. Число операндов блока зависит от типа блока. В блоках не может использо­ваться больше семи операндов. Операнды в общем случае обознача­ются символами: А, В, С, D, E, F, G. Значения операндов определя­ются типом блока. Одни операнды некоторых блоков должны быть определены всегда, а другие могут задаваться или не задаваться (т.е. являются необязательными). Операнды следуют один за другим и отделяются запятыми или одним пробелом. Если операнд опущен, то вместо него ставится запятая. Между операндами не должно быть более одного пробела, так как это будет означать, что операнды за­кончились и интерпретатор прекращает чтение строки.

Комментарии. Необязательное поле. Комментарии отделяются от поля операндов символом «;». Допускается запись комментария с начала строки. В этом случае в первой позиции строки ставится сим­вол «;» или «*». В GPSS/PC допускаются комментарии с использова­нием заглавных или строчных букв только латинского алфавита, в GPSS World также допускается использование символов кириллицы.

*Термин используется согласно [10]. В GPSS World для этого поля используется термин Verb - глагол.

Строка описания блока может содержать до 79 символов в С PSS/PC и до 250 символов в GPSS World. При описании форматов квадратные скобки [ ] указывают на необязательность поля.

Именами и метками не могут быть названия или начальные символы названии блоков, операторов, команд и СЧА. Во избежание конфликтов с ключевыми словами ре­комендуется в именах использовать символ подчеркивания.

4.4. Внесение транзактов в модель. БлокGenerate

Блок GENERATE (ГЕНЕРИРОВАТЬ) - это блок, через кото­рый транзакты входят в модель. Не существует ограничений на коли­чество разных блоков GENERATE в одной модели.

Интервал времени между последовательными появлениями транзактов из блока GENERATE называют интервалом поступле­ния. Когда транзакт входит в модель через блок GENERATE, интер­претатор планирует время поступления следующего транзакта путем розыгрыша случайного числа с соответствующим распределением интервалов поступления на время, равное текущему значению ЧА­СОВ плюс разыгранное значение. При достижении этого значения модельного времени следующий транзакт вводится в модель через блок GENERATE и т.д.

Разработчик должен задать функцию распределения интервалов поступления транзактов в блоке GENERATE.

Все возможные виды случайных распределений интервалов по­ступления транзактов в GPSS делятся на равномерное распределение и другие виды распределений. В нашем случае специально рассмат­ривают самое простое из всех случайных нетривиальных распределе­ний - равномерное распределение. Использование других видов рас­пределений требует задания функций, которые описаны ниже (см. параграф 4.13).

Формат блока:

GENERATE [A],[B],[C],[D],[E]

Таблица 4.2

Значение операндов:

А - среднее значение интервала поступления;

В - величина разброса возможных значений относительно среднего значения. (Если операнд В не задается, то интервал времени поступления - детерминированная величина);

С - момент времени, в который в блоке GENERATE должен появиться первый транзакт. (После этого первого прихода все остальные приходы транзактов возникают в соответствии с распределе­нием, заданным операндами А и В);

D - ограничитель общего числа транзактов, которое может вой­ти в модель через данный блок GENERATE на протяжении времени моделирования. (Если это число достигнуто, данный блок GENER­ATE перестает быть активным);

Е - уровень или класс приоритета каждого из транзактов, кото­рые вводятся в модель через данный блок GENERATE. (Всего суще­ствует 128 разных уровней, которые задаются с помощью чисел от 0 до 127. Чем больше число, тем выше приоритет).

1. Транзакты не могут входить в блок GENERATE, так как он сам их генерирует.

2. Если в модели GPSS/PC встречаются подряд два или больше блоков GENERATE, то последний блок пере­определяет операнды предыдущих блоков. В GPSS World транслятор выдает ошибку.

3. Операнды не могут быть отрицательными числами.

Операнды А, В, С целочисленные (в GPSS World могут быть действительными числами).

Пример 4.1

1. Задание равномерного закона распределения:

GENERATE 6,4

Операнды: А = 6, В = 4. Интервал времени поступления является «случайным числом со средним значением 6 и полем допуска 8, то есть он может приобретать только одно из девяти разных значений: 2, 3,4,5,6,7,8,9,10.

2. Задание детерминированного значения интервалов поступления:

GENERATE 10

Операнды: А = 10, В = 0 (по умолчанию). Транзакты входят в модель каждые 10 единиц модельного времени.

3. Генерирование одного транзакта.

GENERATE ,„1

Операнды: А = В = С = 0 (по умолчанию), D = 1. В нулевой момент в модель входит один транзакт.

Блоки GENERATE являются основными средствами создания транзактов и ввода их в модель. Кроме блока GENERATE, для ввода транзактов в модель используется также блок SPLIT, который создает заданное число копий транзактов, вошедших в блок.