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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Федеральное агентство по образованию

Оглавление

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

Предисловие

Введение

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

2.1. Общие сведения о сетях

2.2. Операционный анализ вероятностных сетей

2.3. Операционные зависимости

2.4. Анализ узких мест в сети

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

Задача 6

Глава 4. Система моделированияgpss

4.1. Объекты

4.2. Часы модельного времени

4.3. Типы операторов

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

Построение модели

4.12. Переменные

4.13. Определение функции вGpss

Пример 4.23

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:

4.17. Сохраняемые величины

4.18. Проверка числовых выражений. Блок test

Пример 4.40

Задание для самостоятельной работы:

4.19. Определение и использование таблиц

Задания для самостоятельной работы:

4.20. Косвенная адресация

4.21. Обработка транзактов, принадлежащих одному семейству

4.22. Управление процессом моделирования в системеGpss

4.23. Списки пользователей

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

4.27. Команды gpss World

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

Глава 8. Проектирование имитационных моделей с помощью интерактивной системы имитационного моделирования

8.1. Структура интерактивной системы имитационного модели­рования

8.2. Построение концептуальной схемы модели

8.3. Параметрическая настройка модели

8.4. Генератор формул

8.5. Управление экспериментом

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

9.1. Имитационные проекты

9.2. Организация экспериментов

9.3. Проблемы организации имитационных экспериментов

9.4. Оценка точности результатов моделирования

9.5. Факторный план

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

Приложение Системные сча

Сча транзактов

Сча блоков:

Сча одноканальных устройств:

Сча очередей

Сча таблиц

Сча ячеек и матриц ячеек сохраняемых величин:

Сча вычислительных объектов

Сча списков и групп

Список литературы

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.