- •"Компьютерное моделирование процессов и систем"
- •"Компьютерное моделирование процессов и систем"
- •Содержание
- •Введение
- •1Характеристики сложных систем и задачи их исследования
- •1.1Основные понятия и определения. Понятие системы.
- •1.2Структура системы.
- •1.3Элементы и подсистемы.
- •1.4Функция системы и ее структура.
- •1.5Способы управления.
- •1.6Характеристики сложных систем
- •1.7Основные задачи исследования сложных систем
- •1.8Этапы анализа
- •1.9Виды моделирования систем
- •1.10Возможности и эффективность моделирования систем на эвм.
- •1.11Виды обеспечения имитационного моделирования.
- •1.12Подбор функции методом наименьших квадратов.
- •1.13Методы формирования случайных величин
- •1.14Мультипликативный способ получения равномерно распределенных случайных величин из интервала (0,1).
- •1.15Особенности вычислительных систем как объектов моделирования. Режимы работы вычислительных систем. Режимы использования.
- •1.16Структурная организация вычислительных систем.
- •1.17Рабочая нагрузка вс. Потоки заявок.
- •1.18Параметры потока заявок.
- •1.19Управление вычислительной нагрузкой и ресурсами вс.
- •1.20Функциональные характеристики вс.
- •1.21Разработка модели вс. Выбор уровня детализации.
- •1.22Подбор параметров модели. Количественные параметры.
- •2Моделирование дискретных систем на gрss
- •2.1Введение в gрss.
- •2.2Системы обслуживания с одним прибором и очередью.
- •2.3Элементы процедуры решения (моделирования).
- •2.4 Модельный таймер, завершение моделирования.
- •2.5 Одновременные события
- •2.6Выводы.
- •2.7Основные концепции моделирования на gрss.
- •2.8Списки gрss ( цепи ).
- •2.9Стандартные числовые и логические атрибуты gрss.
- •2.10Стандартные числовые атрибуты устройств.
- •2.11Стандартные числовые атрибуты накопителей.
- •2.12 Логические ключи
- •2.13Статистические объекты.
- •2.18Общий подход к моделированию.
- •2.19Основные карты и блоки gрss.
- •2.20Правила описания модели на gрss в лабораторной работе.
- •2.21Перенаправление потока заявок.
- •2.22Функции.
- •2.23Арифметические переменные variable fvariable
- •2.24Табулирование переменных.
- •2.25Многоканальные устройства (накопители )
- •2.26Работа с прерываниями.
- •2.27Управление логическими переключателями.
- •2.28Блок проверки gate
- •2.29Блок test
- •2.30Работа с ячейками.
- •2.31Работа с сча заявок
- •2.32Блок sрlit
- •2.33Блок assemble
- •2.34Блок gather
- •2.35Блок match
- •2.36Блок looр
- •2.37Блок присваивания приоритетов рriority
- •2.38Списки пользователя
- •2.39Блок mark
- •2.40Блок count
- •2.41Блок select
- •2.42Карта установки начальных значений генераторов случайных чисел rmult
- •2.43Матрицы
- •3Аналитические расчеты систем массового обслуживания
- •3.1Аналитическое моделирование вычислительных систем
- •3.2Модель размножения - гибели.
- •3.3Характеристики одноканальных систем массового обслуживания.
- •3.4Характеристики сложных смо.
- •3.5Многоканальные системы
- •3.6Системы с произвольным распределением длительности обслуживания.
- •3.7Система с отказами.
- •3.8Методы приближенной оценки характеристик систем массового обслуживания.
- •3.9Стохастические сетевые модели для вс.
- •3.10Стохастические сетевые модели.
- •3.11Экспоненциальные стохастические сети
- •3.12Характеристики разомкнутых систем
- •3.13Характеристики замкнутых систем.
- •4Литература
1.3Элементы и подсистемы.
Разделение системы на элементы - один из первых шагов построения ее описания.
Элементы выступают как объекты, которые в рамках задачи не разбиваются на более мелкие.
Оперируя понятием "элемент", можно опуститься на следующий уровень рассмотрения и говорить, из чего состоит элемент. Таким образом, объекты называют элементами по соглашению, принятому для получения ответов на каждый вопрос исследования. Если изменится задача, то может потребоваться разложение элементов на более мелкие элементы, или наоборот.
Обычно для элемента системы важны те свойства, которые определяют его взаимодействие с другими элементами или влияют на свойства системы в целом.
Подсистема представляет собой совокупность элементов. Формально каждую совокупность элементов системы с их связями можно рассматривать как подсистему.
Обычно подсистема - это достаточно самостоятельная часть сложной системы, при этом цель ее работы подчинена целям работы системы.
Разбиение сложной системы на подсистемы называют декомпозицией.
Правильное выделение подсистем обычно упрощает и облегчает анализ системы.
1.4Функция системы и ее структура.
Реальные системы описывают функциями и структурами.
Функция системы - это правила получения результатов, которые определяются назначением системы. Функция устанавливает, что делает система для достижения цели безотносительно к элементам и связям, образующим саму систему. Функция не определяет, как устроена система. Системы могут изучаться на разных уровнях или с разными целями и тогда описываются разными функциями.
Для описания функций системы используют теорию множеств, теорию алгоритмов, случайных процессов и т.п. Реальная сложная система работает в условиях воздействия большого числа случайных факторов как внешних, так и внутренних (шумы, вибрации, перепады температуры и т.п.)
Структура системы - это совокупность элементов и связей между ними.
В общей теории систем под структурой понимают только связи, безотносительно к самим элементам.
1.5Способы управления.
Управление - это процесс сбора, обработки, передачи данных и воздействия на объект. В системах выделяют контуры управления, в которых циркулируют потоки данных.
Осведомительные данные идут снизу вверх, а управляющие - с верху вниз.
По степени централизации управления можно выделить:
централизованные системы управления;
децентрализованные системы, где управление распределено между главным и периферийным центром;
смешанные системы (обычно сложные системы), это иерархические системы с несколькими уровнями управления. Существуют самоорганизующиеся системы, которые переходят вразнос или в устойчивое состояние.
1.6Характеристики сложных систем
Эффективность - степень соответствия системы ее назначению.
Эффективнее та система, которая точнее соответствует назначению.
Показатель эффективности (качества) - числовая мера одного из свойств системы (производительность, цена, вес и т.д.).
Критерии эффективности - числовая мера эффективности системы в целом, применительно к одной цели. Если системы преследует разные цели, то критерии эффективности нельзя сравнить.
Оптимальна та система, у которой прямой критерий эффективности максимален.