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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.12.2025

Просмотров: 3272

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

Использование СЧА в блоках ENTER и ADVANCE.

ENTER 3,R3

При входе транзакта в блок ENTER, он занимает R3 каналов устройства с именем 3. Поскольку R3 - число доступных каналов МКУ 3, то транзакт занимает все каналы, которые остались свобод­ными до его входа.

ENTER HS,R$SH

Войдя в блок ENTER, транзакт занимает R$SH каналов МКУ с именем HS.

ADVANCE FCSPRIB

Задержка в этом блоке равна числу занятий устройства PRIB.

Параметры транзактов. Параметры транзактов - это свойства транзакта, определяемые пользователем. Множество параметров транзакта - набор стандартных числовых атрибутов, которые принадлежат транзакту. Параметры транзакта являются локальными переменными, которые доступны только данному транзакту.

В процессе перемещения транзакта по модели, его параметры ( могут задаваться и модифицироваться в соответствии с логикой работы модели.

Особенности параметров транзактов:

1. Доступ к параметрам транзактов осуществляется таким образом:

Р<номер> или Р$<имя>,

где Р - СЧА транзакта, определяющий его групповое имя, т.е. имя всех параметров транзакта.

2. Номера (имена) конкретных членов множества параметров задаются с помощью целых чисел 1, 2, ... или символьных имен. На­пример, Р22 - это 22-параметр транзакта, P$COLOR - параметр с именем COLOR.

3. При входе транзакта в модель начальное значение всех его параметров устанавливается в ноль.

4. Значения параметров транзактов и их изменение определяет пользователь.

5. Значениями параметров транзактов могут быть любые числа (в системе GPSS/PC - только целые числа). Параметры могут приобретать отрицательные значения.

6. Транзакт может обращаться только к своим параметрам. Если необходимо получить доступ к параметрам других транзактов, то это можно сделать только через ячейки сохраняемых величин или ис­пользуя группы транзактов.

7. Параметры можно использовать в качестве операндов блоков и в качестве аргументов функций.

8. Параметры позволяют организовать косвенную адресацию блоков. Это дает возможность агрегированного представления объек­тов моделирования в программе.

Пример 4.26

ААА FUNCTION P3,D3

-3,4/3,7/10,8


………...

ADVANCE FN$AAA,3

………..

Выполнение подпрограммы блока ADVANCE предусматривает расчет функции ААА. Это в свою очередь требует определения зна­чения аргумента функции, т.е. параметра РЗ. Пусть значение третьего параметра транзакта, вошедшего в блок ADVANCE, равно 4. Соот­ветствующее значение функции ААА равно 8. Таким образом, время задержки будет равномерно распределено на интервале 8±3.

Пример 4.27

SEIZE PSPRIB

ADVANCE PSTSERV

RELEASE PSPRIB

Транзакт занимает устройство, номер которого задан парамет­ром транзакта PRIB. Время обслуживания задается параметром TSERV.

Изменение значений параметров. Блок ASSIGN

(НАЗНАЧИТЬ). При входе транзакта в этот блок значения парамет­ров могут задаваться или изменяться. Формат блока:

ASSIGN A[+,-],B[,C]

Блок ASSIGN может быть использован как в режиме замещения значения параметра (начальное значение всех параметров транзактов равно 0), так и в режиме увеличения и уменьшения. В режиме увели­чения предшествующее значение параметра увеличивается на значе­ние, стоящее в операнде В. В режиме уменьшения оно уменьшается на величину, стоящую в операнде В. Режимы увеличения и уменьше­ния определяются введением соответственно знаков «плюс» и «ми­нус» перед запятой, которая разделяет операнды А и В.

При использовании операнда С значение операнда В умножает­ся на значение функции, указанной в операнде С. Параметр, задан­ный в операнде А, изменяется на величину полученного произведе­ния (в режиме увеличения и уменьшения) или приобретает значение результата (в режиме замещения).

Пример 4.28

Блок ASSIGN в режиме присваивания:

ASSIGN MEST,36

Параметру транзакта с именем MEST присваивается значение 36.

ASSIGN 3,25

Параметру РЗ присваивается значение 25.

ASSIGN P4,FR$BB

Параметру транзакта с номером, записанным в параметре Р4, присваивается значение величины загрузки устройства ВВ (оба опе­ранда заданы косвенным образом).

Блок ASSIGN в режимах накопления и уменьшения:

ASSIGN 4+,Q5


Параметр 4 увеличивается на значение, равное текущей длине очереди 5.

ASSIGN Р2-,7

От значения параметра, номер которого задан параметром Р2, вычитается 7.

Отметка времени. При каждом входе транзакта в модель ин­терпретатор фиксирует для него текущее значение времени. Это зна­чение времени называется отметкой времени. Она может быть ин­терпретирована как время «рождения» транзакта или время входа транзакта в модель. В явном виде отметка времени недоступна. Од­нако существует СЧА, который тесно связан со значением времени входа транзакта в модель. Его имя Ml, а значение определяется так:

Значение M1 для каждого транзакта изменяется в процессе мо­делирования. Сразу после входа транзакта в модель М1=0, через 10 единиц модельного времени М1=10 и т.д.

Пример 4.29

Пусть в устройстве, номер которого хранится в параметре CLR_1 транзакта, продолжительность обслуживания зависит от вре­мени, которое прошло с момента входа транзакта в модель. Предпо­лагается, что это время не может превышать 1000 ед. времени. Для этого в модели можно использовать такие блоки:

ZATR FUNCTION M1,C2

1,4/1000,80

…….

SEIZE P$CLR_1

ADVANCE FNSZATR

RELEASE P$CLR_1

…….

Транзитное время. Блок MARK (ОТМЕТИТЬ). Стандартный числовой атрибут M1 измеряет время, которое прошло с момента входа транзакта в модель. Однако очень часто требуется знать время, затраченное на перемещение транзакта между двумя произвольными точками модели. Для этого используется блок MARK.

При входе транзакта в блок MARK значение таймера абсолют­ного времени записывается в качестве одного из его параметров. Та­кую запись называют отметкой транзакта. Формат блока MARK:

MARK A

Таблица 4.30

Операнд

Значение

Результат по умолчанию

А

Номер параметра, в который записывается значение абсолютного времени (целое число, СЧА)

При отсутствии операнда А отметка времени заменяется текущим значением абсолютного времени


Пусть необходимо определить интервал времени, на протяже­нии которого транзакт проходит от точки Т1 к точке Т2. Для этого нужно выполнить два действия:

1) в точку T1 поместить блок MARK j, где j - номер параметра, в который записывается значение абсолютного времени в момент за­писи;

2) в точке Т2 обратиться к СЧА с именем MPj, где j - номер па­раметра, в котором сделана отметка времени транзакта; СЧА MPj будет иметь такое значение:

Организация циклов. Блок LOOP (ЦИКЛ). С помощью пара­метров транзактов в программе можно организовать циклы. Для этого используется блок LOOP. Он управляет количеством повторных прохождений транзактом определенной последовательности блоков модели.

Формат блока:

LOOP A[,B]

Когда транзакт входит в блок LOOP, параметр, указанный в операнде А, уменьшается на единицу, а затем проверяется его значе­ние на равенство нулю. Если значение не равно нулю, то транзакт пе­реходит в блок, указанный в операнде В. Если значение параметра равно нулю, транзакт переходит в следующий блок.

Переменная блока LOOP может только уменьшаться.

Пример 4.30

ASSIGN 1,3 SIS SEIZE PC

RELEASE PC LOOP 1,SIS

Цикл организован по первому параметру транзакта. Его началь­ное значение равно 3. После освобождения устройства проверяется значение первого параметра. Если оно не равно нулю, то транзакт возвращается к блоку, помеченному меткой SIS, т.е. занимает уст­ройство с именем PC. Всего каждый транзакт будет занимать это уст­ройство три раза.

Примеры фрагментов GPSS-моделей с использованием СЧА и параметров транзактов

Пример 4.31

Определение функции, значения которой зависят от текущего содержимого блока с именем РРР. Вид зависимости задан в табл. 4.32.

FFF FUNCTION W$PPP,D5


0,1/3,4/5,2/6,4/7,5

Пример 4.32

Определение функции, значения которой были бы вдвое больше текущей длины очереди ALPHA для значений 0, 1,2, 3, 4. Для ос­тальных значений содержимого очереди значение функции должно быть равно 10.

Это можно сделать двумя способами:

1) с помощью дискретной функции, определяемой 6 значениями;

2) с помощью непрерывной функции, определяемой 2 значениями.

Первый способ:

LONG FUNCTION Q$ALPHA,D6

0,0/1,2/2,4/3,6/4,8/5,10

Второй способ:

SHORT FUNCTION Q$ALPHA,C2

0,0/5,10

Пример 4.33 [10]

В СМО с одним устройством и очередью поступает пуассоновский поток заявок с интенсивностью 12 приходов за 1 ч. Обслужива­ние имеет экспоненциальное распределение, но среднее время об­служивания зависит от числа заявок, которые находятся в очереди к устройству. Эта зависимость приведена в табл. 4.33. Промоделиро­вать обслуживание 500 заявок.

Таблица 4.34 (Таблица определений)

Для учета длины очереди при определении интенсивности об­служивания в модель необходимо включить дискретную функцию, в которой текущая длина очереди является аргументом. Эта функция используется для определения среднего значения интенсивности обслуживания. Единица модельного времени - 1 с.

Программа:

MEAN FUNCTION Q$WAIT,D4

0,330/2,300/5,270/6,240

XPDIS FUNCTION RN1,C24

0,0/.l,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2/ .75,1.38/.8,1.6/.84,1.83/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81/ .95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/

.999,7/.9998,8

GENERATE 300,FN$XPDIS

QUEUE WAIT

SEIZE SURVR

DEPART WAIT

ADVANCE FN$MEAN,FN$XPDIS

RELEASE SURVR

TERMINATE 1

START 500

Пример 4.34 [10]

Устройство с экспоненциальным временем обслуживания имеет свойство уменьшать интенсивность своей работы на протяжении восьмичасового рабочего дня. В течение первых двух часов ему тре­буется в среднем 12 мин для выполнения обслуживания. В течение последующих двух часов среднее время обслуживания составляет 15 мин. В течение пятого, шестого и седьмого часа - 17 мин, в тече­ние восьмого часа - 20 мин. Предполагая, что единица времени в мо­дели равна 0,1 мин, определить функцию, значения которой давали бы среднее время, необходимое устройству для выполнения обслу­живания. Также показать, как эту функцию нужно использовать в блоке ADVANCE. (СЧА С1 - текущее значение относительного вре­мени работы модели).