17. Принципы имитационного моделирования сложных систем. Объекты и события в имитационной модели. Понятие модельного времени. “Принцип Δt”. “Принцип δz”.

Моделирование - исследование какого-либо процесса или явления путем имитации с помощью реальных или абстрактных объектов.

Для имит. моделирования характерно следующее:

1. Определяется состояние системы

2. Система характеризуется набором переменных, каждая комбинация значаний которых описывает её текущее состояние. В GPSS текущее состояние переменных можно получить, используя системные числовые атрибуты (СЧА)

3. Петем изменения значений переменных имитируется переход из одного состояния в другое. Такие переходы называются события

4. Основная концепция имитации - отображение изменения состояния модели с течением времени.

Модельное время

Особенности функционирования компьютера, которые надо учитывать при разработке систем имит. модел.

1. В реальных системах процессы происходят одновременно. В то же время компьютер почти никогда не вопроспроизведет несколько одновременных процессов - Для этого нужны многопроцессорн. компьютеры.

2. Поскольку имит. модел - это процесс, происходящий в компьютере, то они должны оперировать с конечным множеством данных. Поэтому, имитируется поведение модели не во все моменты времени, а в некотором конечном множестве.

Чтобы обеспечить имитацию одновременно происходящих событий системы на конечном множестве машинного времени T используется спец. переменная - системная переменная модельного времени. Существует 2 способа формирования конечного множества элементов времени T.

1. Δt - модельное время изменяется с фиксированными шагами.

2. Δz - скачкообразное изменение вектора состояния системы Z на некот. величину ΔZ, которая явл. переменной

Состояние системы S в момент времени t определяется вектором сост-я Z(t). Состояние системы, соотв. этим дискретным моментам времени связаны с наступлением особых(основных) событий - называемыми особыми состояниями. Сост-е при t=0, Z(0) называется начальным сост системы.

Выводы о выборе Δt и ΔZ

Если модель несложна, то вероятность, что в каждый момент времени произойдёт событие невысока, поэтому моделируемая система при выборе стратегии Δt будет воспроизводить большое число пустых циклов. Так что лучший выбор - ΔZ

В сложной модели, где вероятность события высока, рациональнее выбрать Δt, поскольку вероятность появления пустых циклов(издержек) невысока.

Если выбранное Δt мало, то выполняется много циклов (вычислений). Даже при малом Δt моменты наступления событий в модели не совпадают с их моментами в имитационной модели. Это приводит к неточностям. Так что Δt исползуется только в крайней необходимости.

18. Способы имитации. Дискретная имитация. Активность, процесс, событие. Подходы к построению дискретных имитационных моделей: событийный, сканирование активностей, процессный.

Модели систем разделяются на:

• Дискретные

• Непрерывные

Переменная времени t может быть непрерывной либо дискретной. Выбор этой переменной определяется тем, могут ли дискретные изменения зависимых переменных происходить в любой момент времени или только в определенных.

При дискретной имитации состояния системы изменяются только в моменты совершения событий, т.к. состояния системы не меняются событиями, для имитации модельного времени используется метод ΔZ

Активность - элементарная единица работы некоторого устройства системы, которая харак-ся временем, необходимым для её восполнения.

Процесс - логические связанная последовательность активностей.

События - изменение состояния самой системы во время её моделирования. Событие происходит в момент времени, которые являются началом и окончанием активности.

В реальной системе совместно воспол-ся несколько активностей. Причем эти активности м.б. как связанными, так и несвязанными между собой. После окончания восп-я этих активностей, вызывающих изменение состояния других системных объектов, совокупность произосшедших событий (.....) состояний инициирует (....) процессов.

Существует 3 альтернативных подхода к построению дискретных имитационных моделей.

• событийный

• процессный

• сканирование активностей

При событийном подходе (он в основе GPSS) все изменения состояния модели происходят при насткплении каких-либо событий.

При процессном подходе моделирование осуществляется на основе взаимодействия процессов (ООП)

При скан. активности моделирующая система отслеживает состояние каждой активности и при изм. состояния, учитывает её новые данные.