- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Модели и их свойства
- •Основные понятия и определения
- •Вопросы к разделу 1.1
- •Целенаправленность моделей
- •Вопросы к разделу 1.2
- •Свойства моделей
- •Вопросы к разделу 1.3
- •Способы реализации моделей
- •1.4.1. Материальные модели
- •1.4.2. Виды подобия
- •1.4.3. Идеальные модели
- •Вопросы к разделу 1.4
- •1.5. Виды моделей
- •1.5.1. Познавательные и прагматические модели
- •1.5.2. Детерминированные и вероятностные модели
- •1.5.3. Непрерывные и дискретные модели
- •1.5.4. Статические и динамические модели
- •1.5.5. Линейные и нелинейные модели
- •1.5.6. Стационарные и нестационарные модели
- •1.5.7. Сосредоточенные и распределенные модели
- •1.5.8. Классификация видов моделей
- •Вопросы к разделу 1.5
- •Кибернетические модели систем
- •1.6.1. Модель типа «черный ящик»
- •1.6.2. Модель состава системы
- •1.6.3. Модель структуры системы
- •1.6.4. Графы
- •1.6.5. Структурная схема системы
- •1.6.6. Итоги анализа моделей систем.
- •Вопросы к разделу 1.6
- •2. Аналитические математические модели систем
- •2.1. Общая математическая модель динамической системы
- •Вопросы к разделу 2.1
- •2.2. Частные математические модели динамических систем
- •2.2.1. Модели детерминированных линейных непрерывных систем
- •Модели дискретных систем. Конечные автоматы
- •Вопросы к разделу 2.2
- •2.3. Свойства динамических систем
- •2.4. Линейная непрерывная детерминированная модель многомерной динамической системы в переменных состояния
- •Вопросы к разделу 2.4
- •2.5.7. Определитель Грама
- •Вопросы к разделу 2.5
- •Линейное векторное пространство
- •2.6.1. Характеристические числа и характеристические векторы
- •2.6.2. Формула Бохера
- •2.6.3. Модальная матрица
- •2.6.4. Диагонализация квадратной матрицы
- •Вопросы к разделу 2.6
- •Управляемость и наблюдаемость
- •Вопросы к разделу 2.7
- •Компьютерное моделирование. Численное интегрирование дифференциальных уравнений
- •3.1. Ошибки усечения и округления
- •3.2. Метод Эйлера
- •3.3. Методы Рунге–Кутта
- •Сравнение различных методов решения. Контроль величины шага и устойчивость
- •Вопросы к главе 3
- •4. Динамика развития и использования моделей
- •4.1. Сложности алгоритмизации моделирования
- •Вопросы к главе 4
- •5. Аналитические вероятностные математические модели систем
- •5.1. Аналитические модели систем массового обслуживания
- •5.1.1. Важнейшие выходные параметры смо
- •5.1.2. Простейшие модели смо
- •5.1.3. Общая характеристика моделей смо
- •5.1.4. Дисциплины обслуживания
- •5.1.5. Характеристики входного потока заявок
- •5.1.6. Функция распределения Пуассона
- •5.1.7. Характеристики обслуживания
- •5.1.8. Показательный закон распределения времени обслуживания
- •5.1.9. Показатели качества обслуживания
- •5.1.10. Согласование источника заявок с каналом обслуживания
- •5.1.11. Оценка эффективности многоканальной смо
- •Вопросы к разделу 5.1
- •5.2. Сети Петри
- •5.2.1. Маркировка
- •5.2.2. Правила срабатывания переходов
- •5.2.3. Разновидности сетей Петри
- •5.2.4. Конфликтные ситуации в сетях Петри
- •5.2.5. Пример сети Петри для работы группы пользователей на одной рабочей станции
- •5.2.6. Пример сети Петри для системы обнаружения и устранения неисправностей в технической системе
- •5.2.7. Анализ сетей Петри
- •Вопросы к разделу 5.2
- •6. Имитационные модели систем
- •6.1. Имитационный эксперимент
- •Недостатки имитационного моделирования
- •6.2. Развитие имитационного моделирования
- •Основные фазы развития средств им
- •6.3. Этапы имитационного моделирования
- •6.4. Подходы к построению имитационных моделей
- •6.4.1. Событийный подход
- •6.4.2. Подход сканирования активностей
- •6.4.3. Процессно-ориентированный подход
- •6.5. Разработка программ им
- •6.5.1. Использование для им универсальных языков программирования
- •6.5.2. Использование для им специализированных языков моделирования
- •6.6. Имитационное моделирование систем массового обслуживания
- •6.6.1. Событийный метод моделирования
- •6.5.3. Создание и использование проблемно-ориентированных систем моделирования
- •6.6.2. Схема реализации событийного метода имитационного моделирования
- •Вопросы к главе 6
- •7. Метод «ресурсы–действия–операции» (рдо)
- •7.1. Основные положения метода рдо
- •7.1.1. Ресурсы сложной дискретной системы
- •7.1.2. Действия в сдс
- •7.1.3. Операции в сдс
- •7.1.4. Основные положения рдо-метода
- •7.2. Представление сдс в рдо-методе
- •7.3. Базовая структура инструментальной среды интеллектуальной системы
- •7.4. Продукционный имитатор
- •7.5. Моделирование в среде рдо
- •7.5.1. Основные понятия
- •7.5.2. Объекты исходных данных и объекты, создаваемые рдо-имитатором при выполнении прогона
- •7.5.3. Состав объектов модели
- •7.5.4. Назначение объектов модели
- •7.6. Интегрированная среда моделирования рдо
- •7.6.1. Состав функций исм
- •7.6.2. Главное окно исм рдо
- •7.6.3. Инструментальная панель
- •7.6.4. Работа с рдо-имитатором
- •Описание кадра анимации
- •Пример описания кадра анимации
- •Вопросы к главе 7
- •8. Краткое описание языка gpss
- •8.1. Оператор generate
- •8.2. Оператор function
- •8.3. Операторы split и assemble
- •8.4. Операторы seize и release
- •8.5. Оператор advance
- •8.6. Операторы enter и leave
- •8.7. Операторы queue и depart
- •8.8. Оператор test
- •8.9. Операторы start и terminate
- •8.10. Оператор transfer
- •8.11. Оператор assigne
- •8.12. Операторы управления движением заявок
- •8.13. Вычислительный оператор variable
- •8.14. Оператор синхронизации матсн
- •8.15. Пример программы на языке gpss для смо
- •Программа к примеру смо
- •Вопросы к главе 8
- •9. Планирование компьютерных экспериментов с моделями систем
- •9.1. Основные понятия теории планирования экспериментов
- •9.2. Модели планирования эксперимента
- •9.3. Виды планов экспериментов
- •Вопросы к главе 9
- •10. Обработка и анализ результатов компьютерного моделирования
- •10.1. Методы оценки
- •10.2. Статистические методы обработки
- •10.3. Задачи обработки результатов моделирования
- •10.3.1. Критерий согласия Колмогорова
- •10.3.2. Критерий согласия Пирсона
- •10.3.3. Критерий согласия Смирнова
- •10.3.4. Критерий согласия Стьюдента
- •10.3.5. Критерий согласия Фишера
- •10.4. Анализ и интерпретация результатов компьютерного моделирования
- •10.4.1. Корреляционный анализ результатов моделирования
- •10.4.2. Регрессионный анализ результатов моделирования
- •10.4.3. Дисперсионный анализ результатов моделирования
- •Вопросы к главе 10
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение 1 Некоторые сведения из теории матриц
- •Основные типы матриц
- •Специальные типы матриц
- •Операции над матрицами Сложение матриц
- •Умножение матриц
- •Дифференцирование матриц
- •Интегрирование матриц
- •Определители
- •Свойства определителей
- •Нуль-граф и полный граф
- •Изоморфные графы
- •Плоские графы
- •Число ребер графа
- •Формула Эйлера для числа вершин, ребер и граней плоского графа
- •Распределение Лапласа
- •Вырожденное (причинное) распределение
- •Приложение 4 Краткие сведения о специализированных языках и проблемно-ориентированных системах имитационного моделирования
- •Предметный указатель
- •Список сокращений
Пример описания кадра анимации
$Frame Frame_1
$Back_picture = <255 255 255> fon
Show text [335, 96, 60, 60, <255 255 255>, <0 0 0>, office_1.queue]
Show_if office_1.queue > 0
bitmap [688, 60, z]
bitmap [577, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 1
bitmap [496, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 2
bitmap [415, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 3
bitmap [334, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 4
bitmap [253, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 5
bitmap [172, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 6
bitmap [ 91, 40, man1]
Show_if office_1.queue > 7
bitmap [ 10, 40, man1]
bitmap [ 10, 5, buzy]
Show_if saler_1.stat = busy
bitmap [ 750, 40, man31]
text [745, 25, 140, 12, <255 255 255>, <255 0 0>, ‘Оператор занят']
Show_if saler_1.stat = free
bitmap [ 750, 40, man32]
text [730, 25, 140, 12, <255 255 255>, <0 150 200>, ‘Оператор свободен']
Show_if asmer_0.stat = free
bitmap [ 45, 300, ass1]
text [10, 360, 140, 12, <255 255 255>, <0 0 0>, ‘Сборщик 1 свободен']
Show_if asmer_0.stat = busy
bitmap [ 45, 300, ass]
text [10, 360, 140, 12, <255 255 255>, <255 0 0>, ‘Сборщик 1 занят']
text [300, 250, 150, 12, <255 255 255>, <0 0 0>, ‘Занят 1 сборщик']
Show_if asmer_1.stat = free
bitmap [ 195, 300, ass1]
text [155, 360, 140, 12, <255 255 255>, <0 0 0>, ‘Сборщик 2 свободен']
Show_if asmer_1.stat = busy
bitmap [ 195, 300, ass]
text [155, 360, 140, 12, <255 255 255>, <255 0 0>, ‘Сборщик 2 занят']
text [300, 250, 150, 12, <255 255 255>, <0 0 0>, ‘Занят 2 сборщик']
Пример кадра анимации в окне РДО имитатора показан на рис. 7.11.
Рис. 7.11. Пример кадра анимации в окне РДО-имитатора
Вопросы к главе 7
Что входит в понятие «ресурсы» в методе РДО?
Как определяется в методе РДО понятие «действие»?
Что представляет собой «операция» в методе РДО?
Что такое нерегулярное событие в методе РДО?
Из чего состоит модель сложной дискретной системы в методе РДО?
Чем отличаются модифицированные продукционные правила от обычных?
Из каких составных частей состоит базовая структура инструментальной среды интеллектуальных систем на основе РДО-метода?
Для каких целей служит и из каких частей состоит продукционный имитатор?
Поясните понятия, используемые при ИМ в среде метода РДО: модель, прогон, проект, объект.
Каковы общие характеристики интегрированной среды моделирования РДО?
Как и для чего в ИСМ РДО применяется анимация?
8. Краткое описание языка gpss
Язык GPSS (General Purpose Simulation System), ориентированный на процессы, реализован в ряде программ имитационного моделирования.
Модель (программа) на языке GPSS представляет собой последовательность операторов (их называют блоками), отображающих события, происходящие в СМО при перемещениях транзактов.
Поскольку в интерпретаторах GPSS реализуется событийный метод, и в СМО может быть одновременно много транзактов, то интерпретатор будет попеременно исполнять разные фрагменты программы, имитируя продвижения транзактов в текущий момент времени до их задержки в некоторых устройствах или очередях.
Операторы GPSS имеют следующий формат:
<метка> <имя onepamopa> <пoлe операндов>[<комментарий>]
причем метка может занимать позиции, начиная со второй, имя оператора – с восьмой, поле операндов – с девятнадцатой, комментарий обязательно отделяется от поля операндов пробелом.
Поле операндов может быть пусто, иметь один или более операндов, обозначаемых ниже при описании блоков символами А, В, С,...
Операндами могут быть идентификаторы устройств, накопителей, служебные слова и стандартные числовые атрибуты (СЧА).
К СЧА относятся величины, часто встречающиеся в разных задачах. Это, например, АС1 — текущее время, FN — функция, Р — параметр транзакта (каждый транзакт может иметь не более L параметров, обычно L=12), К — константа, RN1 — случайная величина, равномерно распределенная в диапазоне [0, 1], S — объем занятой памяти в накопителе, F — состояние устройства, Q — текущая длина очереди и др.
При этом ссылки на идентификаторы записываются в виде
<СЧА>$<идентификатор>
например, Q$ORD означает очередь ORD
или FN$COS — ссылка на функцию COS.
