66.Основные понятия имитирующей системы. Имитация основных процессов.

1. Граф модели. Все процессы, независимо от количества уровней структурного анализа, представляются в виде направленного многослойного иерархического графа (в Extend – схема модели).

2. Транзакт – формальный запрос на какое-либо обслуживание. Транзакт - это некоторая сущность, перемещающаяся по узлам графа модели. Пути миграции транзактов по графу модели определяются логикой функционирования компонентов модели в узлах сети. Транзакт, в отличие от обычных заявок, рассматриваемых в системах массового обслуживания, имеет набор динамически изменяющихся свойств и параметров.

Транзакт может выполнять следующие действия: порождать группы (семейства) других транзактов; поглощать другие транзакты; захватывать ресурсы и использовать их некоторое время, а затем – освобождать; определять времена обслуживания/задержки, накапливать информацию о пройденном пути, иметь информацию о своем дальнейшем пути и путях других транзактов.

3. Узлы графа сети представляют собой центры обслуживания транзактов. В системе Extend узлы схемы модели называются блоками.

В узлах транзакты могут задерживаться, обслуживаться, порождать семейства новых транзактов, уничтожать другие транзакты.

С программной точки зрения в каждом узле модели порождается независимый вычислительный процесс. Вычислительные процессы узлов выполняются в едином модельном времени параллельно и координировано, взаимодействуя друг с другом.

Следовательно, сеть функционирующих и взаимодействующих узлов модели не описывается одним вычислительным алгоритмом. Попытки представить имитационную модель в виде алгоритма приводят к написанию больших и сложных моделирующих программ - такой подход называется алгоритмическим моделированием и не всегда доступен экономисту, даже имеющему подготовку в области программирования.

4. Событием называется факт выхода из узла транзакта. Разработчик модели практически не может управлять событиями вручную (из программы). Поэтому функция управления событиями отдана специальной управляющей программе – координатору, автоматически внедряемому в состав модели.

5. Ресурс. Независимо от своей природы ресурс в модели характеризуется тремя параметрами: мощностью, остатком и дефицитом. Мощность ресурса – это максимальное число ресурсных единиц, которые можно использовать для различных целей. Остаток ресурса – число незанятых (свободных) на данный момент единиц ресурса, которые можно использовать для удовлетворения новых запросов транзактов. Дефицит ресурса – длина очереди (число неудовлетворенных запросов) к дефицитному ресурсу.

В задачах динамического управления ресурсами можно выделить три основных типа ресурсов: материальные, информационные и денежные.

Пространство – географическое, декартовое пространство. Узлы, транзакты и ресурсы могут быть привязаны к точкам пространства и мигрировать в нем. В системе Extend понятие геометрического пространства отсутствует.

Генератор транзактов создает новые транзакты и передает их узлам модели.

Очередь (с приоритетами или без них). Если приоритеты не учитываются, то транзакты упорядочиваются в очереди в порядке поступления (очередь FIFO). Когда приоритеты учитываются, транзакт поступает не в общую очередь, а в конец своей приоритетной группы.

Узел обслуживания с несколькими параллельными каналами. Обслуж. может выполняться в порядке поступления транзактов, либо по приоритетам.

Терминатор - уничтожает поступивший в него транзакт, удаляя его из модели.

Управляемый генератор (размножитель) транзактов Позволяет создавать новые семейства транзактов. Необходимость в этом узле объясняется тем, что генератор транзактов создает только транзакты, принадлежащие семейству с номером 0. Если возникает необходимость создать семейство транзактов с ненулевым номером, то соответствующее требование содержится в порождающем транзакте, поступающем на вход управляемого генератора транзактов.

Управляемый терминатор транзактов. Иногда в модели возникает необходимость уничтожить заданное число транзактов, принадлежащих семейству с конкретным номером. Требование на такое удаление содержится в уничтожающем транзакте, поступающем на вход узла.

Клапан. Если на клапан воздействовать сигналом из какого-либо узла, то клапан перекрывается, и транзакты не могут через него проходить. Сигнал из другого узла открывает клапан.

Очередь с пространственно-зависимыми приоритетами. Транзакты, попадающие в такую очередь, привязаны к точкам пространства. Очередь обслуживается специальным узлом proc, работающем в режиме пространственных перемещений.

Склад перемещаемых ресурсов – это хранилище какого-то количества однотипного ресурса. Единицы ресурсов в нужном количестве выделяются транзактам, поступающим в узел, если остаток ресурсов на складе позволяет выполнить такое обслуживание, в противном случае возникает очередь необслуженных транзактов и соответственно дефицит ресурса. Во время выполнения модели перемещаемые ресурсы, полученные транзактами, мигрируют вместе с ними по графу и возвращаются в хранилище по ненадобности. Корректность работы склада обеспечивает менеджер – специальный узел.

Менеджер (распорядитель) ресурсов управляет работой узлов типа attach. Для правильной работы достаточно иметь один узел – менеджер, без нарушения логики обслуживающий все склады. Однако не будет ошибкой, если каждый склад будет обслуживаться отдельным менеджером.

Система имитационного моделирования позволяет разрабатывать два типа моделей: разомкнутые и замкнутые. Разомкнутые модели позволяют сравнительно легко реализовать исследование внутренних процессов в фирме, но они не учитывают взаимосвязи с объектами внешней среды: рынком, госбюджетом, населением и т.д. Замкнутые модели выглядят сложнее (в смысле графа модели), но позволяют учесть влияние внешней среды и исследовать связи объекта экономики с другими объектами.