- •"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
2.6Выводы.
Рассмотрение основных вопросов моделирования в простейшем случае , позволяет представить: какие средства нужно включить в язык моделирования Систем Массового Обслуживания (СМО).
Здесь нужны:
1) генераторы случайных чисел;
2) средства преобразования законов распределения случайных чисел в стандартные (экспоненциальный, нормальный и др.);
3) средства задания эмпирических (экспериментальных) законов распределения;
4) встроенный таймер модельного времени;
5) автоматическое выполнение таких логических операций, как:
проверка состояния очереди при завершении обслуживания,
определение наличия заявок для обслуживания и т.п.;
6) автоматическое продвижение таймера к следующему событию;
7) автоматическая передача управления в ту часть модели, где находится схема обработки ближайшего события;
8) возможность присвоения приоритета заявкам, чтобы регулировать последовательность обработки событий, происходящих одновременно;
9) средства автоматического сбора статистики в тех местах модели, которые интересуют разработчика. Обычно собирают статистику по очередям и по приборам, которые есть в модели;
10) возможность обслуживания заявок в том порядке, в каком предпочитает пользователь;
11) автоматическая выдача итоговой статистики по модели.
Фактически все эти средства включены в язык GРSS. Это облегчает разработку моделей СМО.
Запись на языке очень компактна по числу операторов. Поэтому многие детали моделирования исчезают из поля зрения. Следовательно, разработка моделей требует большей тщательности, чем может показаться на первый взгляд.
2.7Основные концепции моделирования на gрss.
Предварительные суждения.
G P S S - General Purрose Simulation System (общецелевая система моделирования).
Это язык - интерпретатор. Он, воспринимая программу модели, позволяет пользователю производить эксперименты с ней на ЭВМ.
Модель на GРSS составляется из блоков, входящих в язык, и в этом виде поступает на моделирование.
Элементы модели GРSS.
Модель строится на основе объектов из 4-х классов:
динамические,
аппаратно-ориентированные,
статистические,
операционные.
Динамические объекты - это элементы потока обслуживания (заявки).
Они создаются или уничтожаются в модели специальными операторами. Каждой заявке сопоставляется набор параметров, с помощью которых разработчик модели может задать нужные характеристики заявок.
Работа системы отображается в модели в виде перемещения заявок от блока GENERATE к блокам TERMINATE через другие блоки модели. Заявки являются абстрактными подвижными элементами, которые могут моделировать объекты реального мира (людей, сообщения, программы, транспортные средства и т.д.). Перемещаясь между блоками модели, заявки вызывают и испытывают различные воздействия. Возможны их задержки в некоторых местах модели, изменение маршрута в зависимости от условия, расщепление заявки на несколько копий и т.п. Каждая заявка перемещается вместе с набором параметров. Набор включает: номер заявки; номер блока, где сейчас находится заявка; номер блока, куда она должна перейти; время перехода в следующий блок; приоритет, который определяет порядок обработки, а также набор числовых параметров, которые задают желаемые характеристики моделируемых объектов.