Описание процессами имитационной модели

Условия применения. Все функциональные действия компонент реальной системы различны. Условия появления событий, приводящие к выполнению функциональных действий, также индивидуальны. У каждой компоненты существует определенная последовательность выполнения функциональных действий. В любой момент времени в данной компоненте может выполняться только одно функциональное действие. При процессном подходе краткость описания активностей объединяется с эффективностью событийного представления имитации. Процессным способом можно организовать имитацию любых сложных систем. Однако процессный способ имитации особенно эффективен в тех случаях, когда требуется высокий уровень детализации выполнения функциональных действий при их аппроксимации с помощью алгоритмов активностей и сама имитационная модель используется для поиска узких мест в системе. При такой постановке задачи на моделирование очень важно соблюдение сходства структуры модели и объекта исследования, что обеспечивается процессным способом имитации. Тогда исследователю удобнее рассматривать функционирование компонент модели как единое целое.

Состав имитационной модели. Всю имитационную модель можно представить в виде набора описаний процессов, каждое из которых описывает один класс процессов, например компоненты. При этом могут иметь место информационные и управляющие связи не только между компонентами, но даже и между отдельными алгоритмами их функционирования. Алгоритм функционирования имитационной модели представляется последовательным взаимодействием процессов и управляющей программы модели.

Процесс – это элемент имитационной модели, который объединяет связанные между собой активности, которые определяют функционирование одной и той же компоненты модели.

Описание процессами обеспечивает полное соответствие компонент реальной системы и ее имитационной модели. Каждой компоненте объекта моделирования соответствует свой процесс.

Активизация процесса – это изменение его состояния, характеризующееся переходом от выполнения одной активности к другой активности того же процесса.

Состояние процесса – это номер (j) той активности, которая входит в состав i-го процесса и на которую управляющая программа модели передает управление при свершении события в компоненте .

Следовательно, изменения состояний реальной системы соответствуют изменениям соответствующих состояний процессов и появлению событий.

Сущность имитации на ЭВМ при описании процессами. Вся имитационная модель представляет собой набор процессов, реализованных на соответствующем языке моделирования. Процессы связаны с управляющей программой модели с помощью некоторых операторов этого языка, по которым имеет место обращение к управляющей программе модели при завершении активности данного процесса, означающее переход процесса в другое состояние. При этом проверка выполнимости условий активизации процесса и появление событий осуществляются самим процессом. Будучи активизированным, выполнение процесса (некоторой его активности) может начаться немедленно или задержаться до появления определенных условий или до изменения состояний других процессов. Процессы могут переходить в новые состояния как по своей инициативе, так и в результате действий, выполняемых активностями других процессов.

Конфликтная ситуация в системе дискретных событий – это такая ситуация в имитационной модели, описанной процессами, при которой несколько событий в различных процессах происходят одновременно и требуют немедленного обслуживания со стороны управляющей программы модели. Учет конфликтных ситуаций производится с помощью списка одновременно активизируемых процессов. В этом списке находятся номера всех процессов, которые необходимо активизировать в одно и то же модельное время. Запись номеров процессов i в список и выбор их из этого списка управляющая программа модели осуществляет согласно приоритетам процессов .

Достоинства способа. Близость модели к отображаемой системе облегчает обозрение принятых предположений и упрощений. Это необходимо в задачах моделирования проектируемых систем, когда в ходе проектирования или исследования реальной системы в модель приходится вносить частые изменения. Процессный способ имитации обладает хорошими изобразительными возможностями при осуществлении многоуровневого и модульного подхода к моделированию систем. Эти преимущества возрастают по мере роста размеров модели.