Файл: Конспект лекций Для студентов специальности 080801. 65 - приклад.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.12.2025
Просмотров: 3194
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Федеральное агентство по образованию
Глава 5. Моделирование вычислительных и операционных систем 289
Глава 6. Основы моделирования процессов 305
Глава 7. Задания для самостоятельной работы 311
Глава 8. Проектирование имитационных моделей 335
Глава 9. Технология имитационного моделирования 361
Глава 10. Примеры принятия решений с помощью имитационного моделирования 433
Глава 11. Задания для имитационных проектов 451
Глава 1. Модели массового обслуживания
1.1. Системы массового обслуживания и их характеристики
1.2. Системы с одним устройством обслуживания
1.3. Основы дискретно-событийного моделирования смо
1.4. Многоканальные системы массового обслуживания
Глава 2. Вероятностные сети систем массового обслуживания
2.2. Операционный анализ вероятностных сетей
Глава 3. Вероятностное моделирование
3.1. Метод статистических испытаний
3.2. Моделирование дискретных случайных величин
3.3. Моделирование непрерывных случайных величин
3.4. Сбор статистических данных для получения оценок характеристик случайных величин
Для оценки дисперсии случайной величины ξ используют формулу
3.5. Определение количества реализаций при моделировании случайных величин
По формулам (3.18-3.20) находим
Задачи для самостоятельной работы
Глава 4. Система моделированияgpss
4.4. Внесение транзактов в модель. БлокGenerate
Задание для самостоятельной работы:
4.5. Удаление транзактов из модели. БлокTerminate
4.6. Элементы, отображающие одноканальные обслуживающие устройства
4.7. Реализация задержки во времени. БлокAdvance
Задания для самостоятельной работы:
4.8. Сбор статистики об ожидании. Блоки queue, depart
4.9. Переход транзакта в блок, отличный от последующего. БлокTransfer
Задания для самостоятельной работы:
4.10. Моделирование многоканальных устройств
4.11. Примеры построенияGpss-моделей
4.13. Определение функции вGpss
4.14. Стандартные числовые атрибуты, параметры транзактов. Блоки assign, mark, loop
4.15. Изменение приоритета транзактов. БлокPriority
4.16. Организация обслуживания с прерыванием. Блоки preempt и return
Задание для самостоятельной работы:
4.18. Проверка числовых выражений. Блок test
Задание для самостоятельной работы:
4.19. Определение и использование таблиц
Задания для самостоятельной работы:
4.21. Обработка транзактов, принадлежащих одному семейству
4.22. Управление процессом моделирования в системеGpss
4.24. Блоки управления потоками транзактовLogic,gatelr,gatelSиGate
7 Testne p1,p2,asn2 ; Повторить, если адресат
4.25. Организация вывода временных рядов изGpss-модели
4.26. Краткая характеристика языкаPlus
4.28. Диалоговые возможностиGpssWorld
4.29. Отличия между gpss World и gpss/pc
Глава 5. Моделирование вычислительных и операционных систем
5.1. Операционные системы компьютеров
5.2. Сети и системы передачи данных
5.3. Проблемы моделирования компьютеров и сетей
Глава 6. Основы моделирования процессов
6.1. Производственные процессы
6.2. Распределительные процессы
6.3. Процессы обслуживания клиентов
6.4. Процессы управления разработками проектов
Глава 7. Задания для самостоятельной работы Задание 1. Моделирование разливной линии
8.1. Структура интерактивной системы имитационного моделирования
8.2. Построение концептуальной схемы модели
8.3. Параметрическая настройка модели
8.6. Запуск эксперимента и обработка результатов моделирования
8.7. Управление проектами и общей настройкой системы
8.8. Пример построения модели средствамиIss2000
Глава 9. Технология имитационногомоделирования
9.2. Организация экспериментов
9.3. Проблемы организации имитационных экспериментов
9.4. Оценка точности результатов моделирования
9.6. Дисперсионный анализAnovAв планированииэкспериментов
9.7. Библиотечная процедураAnova
9.8. Технология проведение дисперсионного анализа в системеGpss World
9.9. Особенности планирования экспериментов
9.10. Нахождение экстремальных значений на поверхности отклика
9.11. Организация экспериментов вGpssWorld
9.12. Выбор наилучшего варианта структуры системы
Глава 10. Примеры принятия решений с помощью имитационного моделирования
10.1. Моделирование производственного участка
10.2. Моделирование технологического процесса ремонта и замены оборудования
Глава 11. Задания для имитационных проектов
Пример 4.8
TRANSFER BOTH,LL1,LL2
LL1 SEIZE PRI1
LL2 SEIZE PRI2
Транзакт сначала пытается перейти в блок с меткой LL1. Если устройство PRI1 занято, транзакт пытается войти в блок с меткой LL2. Если транзакт не может войти и в этот блок (устройство PRI2 также занято), он остается в списке текущих событий и повторяет эти попытки при каждом просмотре списка до тех пор, пока не выйдет из блока TRANSFER.
1. Не путайте метку блока SEIZE с именем соответствующего этому блоку устройства.
2. Если бы меткой LL1 был помечен блок QUEUE, а не блок SEIZE, то все транзакты были бы направлены по метке LL1, так как в отличие от блока SEIZE блок QUEUE всегда готов принять транзакты.
Задания для самостоятельной работы:
1. На некотором станке четыре работника по очереди обрабатывают детали. Время обработки детали - 15±2мин, Промоделируйте работу станка на протяжении 8 часов (транзакты - работники).
2. На станцию технического обслуживания, которая состоит из бокса для ремонта и бокса для техосмотра, каждые 25±10 минут поступают автомобили. Из них 73% требуют ремонта, который продолжается 45±15 минут, а 27% проходят техосмотр (17±8 минут). Промоделируйте 40 часов работы станции технического обслуживания.
3. В магазине работают два кассира, один из которых более проворный, поэтому покупатели и отдают ему предпочтение. Покупатели заходят в магазин каждые 7±2 минут. Первый кассир обслуживает покупателя за 2±1 мин, а второй - за 3±2 мин. Промоделируйте работу магазина на протяжении 40 часов.
4. Выполните задание 1 из главы 7.
4.10. Моделирование многоканальных устройств
Устройство в GPSS используют для моделирования одиночного устройства обслуживания. Два или более обслуживающих устройства, работающих параллельно, могут моделироваться в GPSS двумя или более одноканальными устройствами. Обычно это необходимо, когда отдельные устройства являются разнородными, например, имеют различную интенсивность обслуживания.
Однако очень часто параллельно работающие устройства являются одинаковыми, и GPSS предоставляет для их моделирования объект, называемый многоканальным устройством (МКУ).
Количество устройств, которое моделируется каждым из МКУ, определяется пользователем. В этом смысле употребляют термин «емкость МКУ». Эта емкость заранее должна быть определена пользователем, чтобы интерпретатор знал, сколько устройств использует данное МКУ.
Блоки ENTER (ВОЙТИ) и LEAVE (ВЫЙТИ). Использование МКУ аналогично использованию одиночного устройства. Элементом, который занимает и использует МКУ, является транзакт. При моделировании МКУ события происходят в следующем порядке:
1) транзакт ожидает своей очереди, если это необходимо;
2) транзакт занимает устройство;
3) устройство осуществляет обслуживание на протяжении некоторого интервала времени;
4) транзакт освобождает устройство.
Блоки ENTER и LEAVE моделируют события 2 и 4.
Формат блоков:
ENTER A[,B] LEAVE А[,В]

Когда транзакт входит в блок ENTER, интерпретатор выполняет следующие действия:
1) увеличивает счетчик входов МКУ на значение операнда В;
2) увеличивает текущее содержимое МКУ на значение операнда В;
3) уменьшает доступную емкость МКУ на значение операнда В. Когда транзакт входит в блок LEAVE, интерпретатор выполняет обратные действия:
1) уменьшает текущее содержимое МКУ на значение операнда В;
2) увеличивает доступную емкость МКУ на значение операнда В.
Операнду В можно присвоить значение, отличное от единицы. Например, пусть транзакт моделирует корабль, а МКУ - причалы в порту. В зависимости от размера корабль может занимать нескольких причалов, т.е. В>1.
Если в модели используются объекты типа МКУ, то в файле стандартной статистики об этих объектах будет представлена такая информация:

Поле STORAGE определяет имя или номер МКУ.
Поле САР. определяет емкость МКУ, заданную оператором STORAGE.
Поле REMAIN определяет количество единиц свободной емкости МКУ в конце периода моделирования.
Поле MIN определяет минимальное количество используемой емкости МКУ за период моделирования.
Поле МАХ определяет максимальное количество используемой емкости МКУ за период моделирования.
Поле ENTRIES определяет количество входов в МКУ за период моделирования.
Поле AVL. определяет состояние готовности МКУ в конце периода моделирования: 1 - МКУ готов, 0 - не готов.
Поле AVE.C определяет среднее значение занятой емкости за период моделирования.
Поле UTIL. определяет средний коэффициент использования всех устройств МКУ.
Поле RETRY определяет количество транзактов, ожидающих специальных условий, зависящих от состояния МКУ.
Поле DELAY определяет количество транзактов, ожидающих возможности входа в блок ENTER.
Для GPSS/PC статистику о работе МКУ можно наблюдать в окне МКУ, перейдя в это окно с помощью клавиш [ALT+S], а для GPSS World - в окне Storages Window.
Определение емкости МКУ. Все используемые в модели МКУ должны быть заранее описаны, т.е. должно быть определено количество однотипных устройств, входящих в МКУ. Для этого используется оператор STORAGE (ХРАНИЛИЩЕ или ПАМЯТЬ), определяющий емкость МКУ. Название STORAGE становится понятным, если представить себе, что МКУ это автоматизированный склад или многоэтажный гараж с определенным числом мест, которое и задает этот оператор. В таких случаях МКУ определяет не количество одинаковых устройств для обслуживания, а количество одинаковых мест для хранения.
Формат оператора задания емкости МКУ:
Таблица 4.11

Пример 4.9
Пусть система состоит из восьми механиков и десяти подъемных кранов, тогда в GPSS-модель могут быть введены такие МКУ:
MECHANICIAN STORAGE 8 LIFTING_CRANE STORAGE 10
Существует возможность периодически переопределять емкость МКУ при необходимости выполнения нескольких прогонов за один этап моделирования. Это делается введением в программу между операторами START предыдущего прогона и оператором START последующего прогона нового определения емкостей.
Пример 4.10
Необходимо найти наилучшую комбинацию среди значений пар «количество механиков - количество кранов» за один этап моделирования. Для этого нужно использовать следующую последовательность операторов STORAGE и команд START:
MECHANICIAN STORAGE <значение 1.1> LIFTING_CRANE STORAGE <значение 1.2> < текст GPSS- прoграммы >
START 1
RESULT REZ.TXT,1,1112
CLEAR
MECHANICIAN STORAGE <значение 2.1>
LIFTING_CRANE STORAGE <значение 2.2>
START 1
RESULT REZ.TXT,1,2122
CLEAR
MECHANICIAN STORAGE <значение 3.1> LIFTING_CRANE STORAGE <значение 3.2>
START 1
RESULT REZ.TXT,1,3132
CLEAR


Действия, выполняемые оператором CLEAR описаны в параграфе 4.27. Команда RESULT используется только в GPSS/PC. Отметим, что второй параметр команды RESULT указывает на ячейку сохраняемых величин, в которой хранится значение критерия, по которому сравнивают комбинации пар значений.
Задания для самостоятельной работы:
1. В магазине одновременно может находиться лишь 15 покупателей. Они остаются в магазине на протяжении 15±5 мин. Напишите сегмент GPSS-программы.
2. Морские суда прибывают в порт каждые 20±5 часа. В порту имеется 10 причалов. Каждый корабль по длине занимает три причала и находится в порту 10±3 часа. Промоделируйте работу порта на протяжении 500 часов. Напишите сегмент GPSS-программы.
3. Выполните задания 2, 3, 4 из главы 7.
4.11. Примеры построенияGpss-моделей
Пример 4.11 [10]
Интервалы прихода клиентов в парикмахерскую с одним креслом распределены равномерно на- интервале 18 ±6 мин. Время стрижки также распределено равномерно на интервале 16 ±4 мин. Клиенты приходят в парикмахерскую, стригутся в порядке очереди: «первым пришел - первым обслужился». Необходимо построить GPSS-модель парикмахерской, которая должна обеспечить сбор статистических данных об очереди. Промоделируйте работу парикмахерской в течение 8 часов.
Построение модели
Порядок блоков в модели соответствует порядку фаз, в которых клиент оказывается при движении в реальной системе:
1) клиент приходит;
2) если необходимо, ждет своей очереди;
3) садится в кресло парикмахера;
4) парикмахер обслуживает клиента;
5) клиент уходит из парикмахерской.
Единица модельного времени - 1 минута. Программа:
; MODEL SEGMENT 1
GENERATE 18,6 ; Приход клиентов QUEUE BARBERQ ; Присоединение к очереди
SEIZE BARBER ; Переход в кресло парикмахера DEPART BARBERQ ; Выход из очереди ADVANCE 16,4 ; Обслуживание у парикмахера
RELEASE BARBER ; Освобождение парикмахера
TERMINATE 0 ; Уход из парикмахерской ; MODEL SEGMENT 2
GENERATE 480 ; Транзакт-таймер
TERMINATE 1 ; Завершение прогона
START 1
Пример 4.12 [10]
В парикмахерскую с одним креслом приходят клиенты двух типов. Клиенты первого типа желают только стричься. Распределение интервалов их прихода - 35±10 мин. Клиенты второго типа желают постричься и побриться. Распределение интервалов их прихода -60±20 мин. Парикмахер обслуживает клиентов в порядке «первым пришел - первым обслужился». Время, затраченное на стрижку, составляет 18±6мин, а на бритье - 10±2 мин. Написать GPSS-модель парикмахерской, обеспечив сбор данных об очереди клиентов.
Построение модели
Необходимо реализовать отличие в обслуживании клиентов, которые только стригутся, и клиентов, которые стригутся и бреются.
Такую
систему можно промоделировать с помощью
двух сегментов.
Один из них моделирует обслуживание
только стригущихся клиентов,
а второй - стригущихся и бреющихся. В
каждом из сегментов
пара QUEUE-DEPART
должна
описывать одну и ту же очередь. Таким
же образом пара блоков SEIZE-RELEASE
должна
описывать в
каждом из двух сегментов одно и то же
устройство и моделировать работу
парикмахера.