- •5. Основные определения теории моделирования: Моделирование, математическая модель, аналитические и имитационные модели. Метод статистического моделирования.
- •11. Характеристики потока заявок: плотность (интенсивность). Стационарные и нестационарные потоки заявок. Пуассоновский поток. Закон распределения времени обслуживания.
- •13.Этапы машинного моделирования систем. Основные требования, предъявляемые к модели m процесса функционирования системы s. Итерационный процесс разработки модели. Построение адекватной модели.
- •17. Принципы имитационного моделирования сложных систем. Объекты и события в имитационной модели. Понятие модельного времени. “Принцип Δt”. “Принцип δz”.
- •18. Способы имитации. Дискретная имитация. Активность, процесс, событие. Подходы к построению дискретных имитационных моделей: событийный, сканирование активностей, процессный.
- •19. Моделирующий алгоритм дискретной имитации. Блок-схема моделирующего алгоритма управляющей программы.
- •21. Моделирование случайных воздействий на систему.
- •22. Программные средства моделирования систем.
11. Характеристики потока заявок: плотность (интенсивность). Стационарные и нестационарные потоки заявок. Пуассоновский поток. Закон распределения времени обслуживания.
Поток заявок явл пуассоновским, если выполняются 3 условия:
Вероятность события (приход заявки) на малом интервале времени пропорциональна длине этого интервала.
Вер-ть 2 событий на малом интервале пренебрежимо мала.
Вер-ть поступления заявки не зависит от предыдущих событий.
Интенсивность потока событий () – это среднее число событий, приходящееся на единицу времени.
Рассмотрим некоторые свойства (виды) потоков событий.
Поток событий называется стационарным, если его вероятностные характеристики не зависят от времени.
В частности, интенсивность стационарного потока постоянна. Поток событий неизбежно имеет сгущения или разрежения, но они не носят закономерного характера, и среднее число событий, приходящееся на единицу времени, постоянно и от времени не зависит.
Поток событий называется потоком без последствий, если для любых двух непересекающихся участков времени и (см. рис. 2) число событий, попадающих на один из них, не зависит от того, сколько событий попало на другой. Другими словами, это означает, что события, образующие поток, появляются в те или иные моменты времени независимо друг от друга и вызваны каждое своими собственными причинами.
Поток событий называется ординарным, если события в нем появляются поодиночке, а не группами по нескольку сразу.
Поток событий называется простейшим (или стационарным пуассоновским), если он обладает сразу тремя свойствами:
Вероятность события (приход заявки) на малом интервале времени пропорциональна длине этого интервала.
Вер-ть 2 событий на малом интервале пренебрежимо мала.
Вер-ть поступления заявки не зависит от предыдущих событий.
Простейший поток имеет наиболее простое математическое описание. Он играет среди потоков такую же особую роль, как и закон нормального распределения среди других законов распределения. А именно, при наложении достаточно большого числа независимых, стационарных и ординарных потоков (сравнимых между собой по интенсивности) получается поток, близкий к простейшему.
Простейшие СМО и их характеристики. Многоканальные и одноканальные системы без потерь с неограниченным ожиданием и источником с бесконечным числом требований. Условие существования конечной средней очереди для многоканальных систем.
Примеры систем массового обслуживания (СМО): телефонные станции, ремонтные мастерские, билетные кассы, справочные бюро, станочные и другие технологические системы, системы управления гибких производственных систем и т.д.
Каждая СМО состоит из какого–то количества обслуживающих единиц, которые называются каналами обслуживания (это станки, транспортные тележки, роботы, линии связи, кассиры, продавцы и т.д.). Всякая СМО предназначена для обслуживания какого–то потока заявок (требований), поступающих в какие-то случайные моменты времени.
Обслуживание заявки продолжается какое–то, вообще говоря, случайное время, после чего канал освобождается и готов к приему следующей заявки. Случайный характер потока заявок и времени обслуживания приводит к тому, что в какие–то периоды времени на входе СМО скапливается излишне большое количество заявок (они либо становятся в очередь, либо покидают СМО не обслуженными). В другие же периоды СМО будет работать с недогрузкой или вообще простаивать.
простейшую СМО с ожиданием — одноканальная система в которую поступает поток заявок с с опр интенсивностью Заявка, поступившая в момент, когда канал занят, становится в очередь и ожидает обслуживания.
МКУ служат для моделирования нескольких параллельно работающих объектов. Моделирование МКУ подобно моделированию прибора: транзакт поступает в устройство, занимает определенное кол-во каналов, обслуживается в течение некот времени, после чего покидает МКУ, освобождая занимаемые им каналы.
Условия в реальном объекте, необходимые для использования МКУ для их представления в модели:
-объекты должны иметь одинаковую функцию распределения времени обслуживания
-одинаковые параметры этой функции.
В отличие от прибора, емкость кот всегда равна единице, емкость МКУ д.б. определена программистом. Для этого применяется специальная команда STORAGE (ОПРЕДЕЛИТЬ МКУ).
ИмяКоманды STORAGE A
Поле ИмяКоманды - символьное имя МКУ, а поле А - его емкость (количество каналов обслуживания), операнд А м.б. задан только в виде положительного целого числа.
Пр: MKU1 STORAGE 5 TRAKT STORAGE 30 (емкость МКУ с именем MKU1 определена равной 5, МКУ с именем TRAKT - 30).
Событие, связанное с занятием каналов обслуживания, моделируется блоком ENTER (ВОЙТИ), а событие, состоящее в освобождении каналов, - блоком LEAVE (ВЫЙТИ).
ENTER A,B
LEAVE A,B
А – имя МКУ. В – кол-во единиц емкости МКУ, кот должен занять (освободить) транзакт. По умолч =1.
Пр: 1) ENTER BLOK3 (войти в МКУ с именем BLOK3);
2)LEAVE SEANS,3 (освободить 3 единицы емкости МКУ с именем SEANS).
Между блоками ENTER и LEAVE может находиться любое кол-во блоков. В частности, задержка на время обслуживания в МКУ имитируется при помощи блока ADVANCE.
Если кол-во единиц емкости, заданных операндом В блока LEAVE, превышает кол-во занятых в данный момент времени каналов МКУ, интерпретатор останавливает моделирование и выдает сообщение об ошибке.
В отношении транзактов, ожидающих занятия МКУ, действует правило «первый соответствующий с пропусками».
При входе транзакта в блок LEAVE интерпретатор приостанавливает его продвижение, позволяя очередному транзакту из цепи задержки этого МКУ войти в блок ENTER, и только после этого продвигает вышедший из МКУ транзакт в модели. Транзакт, вышедший из цепи задержки МКУ, переводится в ЦТС и становится в ней последним в своем приоритетном классе.
МКУ имеют следующие СЧА: S — текущее содержимое МКУ; R —свободная емкость МКУ; SR — коэффициент использования в долях 1000; SA — целая часть среднего содержимого МКУ; SM — максимальное содержимое МКУ; SC — число занятий МКУ; ST — целая часть среднего времени занятия МКУ.
Для проектирования одноканальных устройств используют болоки Seize , Release
SEIZE A (занять) - занятие прибора транзактом. А- имя точки входа в устройство.
RELEASE A (освободить) –освобождение прибора транзактом, по истечении времени обслуживания.