1.5 Мировая общецелевая система моделирования gpss World

• В мире информационных технологий имитационное моделирование переживает второе рождение. И это в первую очередь связано с появлением в 2000 году мощного программного продукта фирмы Minuteman Software - GPSS World (GPSSW, General Purpose System Simulation World - Мировая общецелевая система моделирования), разработанного для ОС Windows. Этот программный продукт вобрал в себя весь арсенал новейших информационных технологий. Он включает развитые графические оболочки для создания моделей и интерпретации выходных результатов моделирования, мультимедийные средства и видео, объектно-ориентированное программирование и др. В основу системы GPSS World положен язык имитационного моделирования GPSS (General Purpose System Simulation - общецелевая система моделирования), разработанный профессором Гордоном более 40 лет назад.

Эта система явилась следующим шагом развития системы GPSS/PC (1984 год), ориентированной на DOS. Обе системы разработаны специалистами фирмы Minuteman Software (основана в 1982 году) под руководством Спрингера Кокса. Сначала система GPSS World появилась в 1994 году с ориентацией на OS/2 фирмы IBM, и только в 2000 году она была реализована под ОС Windows фирмы Microsoft.

Использование системы моделирования GPSS World не только значительно ускоряет процесс моделирования и исследования самых разнообразных систем массового обслуживания и непрерывных процессов, но и позволяет проводить оптимизационные эксперименты.

2. Основы моделирования в системе gpssw. Базовые понятия и определения

2.1 Система массового обслуживания

Система GPSSW предназначена для моделирования дискретных (в основном, систем массового обслуживания) и непрерывных систем.

Система массового обслуживания - это совокупность последовательно связанных между собой входящих потоков требований на обслуживание (машин, самолетов, пользователей и т.д.), накопителей, очередей, каналов обслуживания (станций техобслуживания, аэродромов, ЭВМ и т.д.) и выходящих потоков требований после обслуживания.

Входящий поток требований — это последовательность входящих требований, нуждающихся в обслуживании в системе и подчиняющихся определенному закону.

Выходящий поток требований - это последовательность выходящих требований, обслуженных в системе и подчиняющихся определенному закону.

Требование (транзакт) - это объект, поступающий в систему и нуждающийся в определенном обслуживании в данной системе. Требование является активным элементом в моделируемой системе. Под требованием можно понимать сообщение, машину, изделие, информацию, пользователя и т.д.

Канал обслуживания - устройство, в котором выполняется обслуживание требования. Основным параметром канала обслуживания является время обслуживания/которое, как правило, является случайной величиной.

Накопитель (буфер) - это место временного расположения требований, нуждающихся в обслуживании. Накопители характеризуются не временем обслуживания требований, а емкостью - максимально возможным количеством одновременно находящихся в накопителе требований.

2.2 Имитационная модель

Имитационная модель - это формальное описание логики функционирования исследуемой системы во времени, учитывающее наиболее существенные взаимодействия ее элементов и обеспечивающее возможность проведения статистических экспериментов.

Имитационная модель СМО - это модель, отражающая поведение системы и изменения ее состояния во времени при заданных потоках требований, поступающих на входы системы. Параметры входных потоков требований - внешние параметры СМО. Выходными параметрами являются величины, характеризующие свойства системы - качество ее функционирования, - например такие, как:

• коэффициенты использования каналов обслуживания;

• максимальная и средняя длина очередей в системе;

• время нахождения требований в очередях и каналах обслуживания и т.д.

Имитационное моделирование - это численный метод определения параметров функционирования самых различных систем по многочисленным реализациям с учетом вероятностного характера протекания процесса.

Модель в системе GPSSW - это последовательность операторов моделирования. Оператор моделирования может быть или оператором GPSS, или процедурой языка PLUS (Programming Language Under Simulation - Язык программирования для моделирования).