2. Описание концептуальной модели

Наиболее рационально строить модель функционирования системы по блочному принципу. При этом могут быть выделены три автономные группы блоков такой модели.

Блоки первой группы представляют собой имитатор воздействий внешней среды Ена системуS.

блоки второй группы являются собственно моделью процесса функционирования исследуемой системыS.

блоки третьей группы – вспомогательными и служат для машинной реализации блоков двух первых групп, а также для фиксации и обработки результатов моделирования.

элементы системыSгруппируются в блокиS_I S_II, S_III, отражающие процесс функционирования исследуемой системы. Построенная блочная модель процесса функционирования исследуемой системыSпредназначена для анализа характеристик этого процесса, который может быть проведен при машинной реализации полученной модели (рис. 3).

рис. 3. Исследуемая система

Математическая модель представляет собой совокупность соотношений (например, уравнений, логических условий, операторов), определяющих характеристики процесса функционирования системы Sв зависимости от структуры системы, алгоритмов поведения, параметров системы, воздействий внешней средыЕ, начальных условий и времени.

Математическая модель является результатом формализации процесса функционирования исследуемой системы.

Однако на практике получение модели достаточно простого вида для больших систем чаще всего невозможно, поэтому обычно процесс функционирования системы Sразбивают на ряд элементарных подпроцессов. При этом необходимо так проводить разбиение на подпроцессы, чтобы построение моделей отдельных подпроцессов было элементарно и не вызывало трудностей при формализации.

Одним из основных подэтапов является описание концептуальной модели системы. На этом подэтапе построения модели системы:

а) описывается концептуальная модель М_хв абстрактных терминах и понятиях;

б) дается описание модели с использованием типовых математических схем;

в) принимаются окончательно гипотезы и предположения;

г) обосновывается выбор процедуры аппроксимации реальных процессов при построении модели.

Покажем построение концептуальной модели на примере фрагмента сети передачи данных (СПД) [4].

Структурная схема модели процесса взаимодействия двух узлов коммутации (УК1 и УК2) через дискретный канал связи (ДКС) в символикеQ-схем показана на рис. 4, где приняты следующие обозначения: И – источник; К – канал; Н – накопитель.

Рис. 4. Структурная схема модели процесса взаимодействия двух узлов коммутации

С использованием введенных представлений и обозначений опишем процесс функционирования фрагмента СПД. Поступление пакетов данных в моделируемый фрагмент СПД на входы имитируется источниками И₁и И₂. Пакеты буферируются накопителями Н₄и Н₂, где ожидают освобождения каналов в УК1 и УК2 соответственно. После обслуживания каналами К₁и К₃, т. е. после обработки ЦП УК1 и УК2 соответственно, пакеты поступают в выходные накопители Н₁и Н₃этих узлов. Далее, в порядке очереди, копии пакетов обслуживаются каналами К₂и К₄, имитирующими процесс передачи по ДКС. При приеме копий пакета без ошибки, т. е. их поступлении в Н₂и Н₄, формируется подтверждение приема, которое в виде короткого пакета поступает в соответствующий выходной для данного узла накопитель Н₁и Н₃для передачи на другой канал УК, т. е. снова реализуется обслуживание каналами К₂и К₄. После подтверждения в узле-источнике правильного приема уничтожается пакет, хранившийся в Н₁и Н₃. Выходам соответствуют точки 3 и 4 на структурной схеме модели процесса взаимодействия двух узлов коммутации СПД (рис. 4).