- •1 Основні поняття системи та моделі
- •Поняття моделі
- •1.2 Співвідношення між моделлю та системою
- •Загальна характеристика проблеми моделювання
- •1.4 Класифікація моделей
- •1.5 Вимоги до моделей
- •Комп'ютерне та імітаційне моделювання
- •2 Побудова імітаційних моделей
- •2.1 Основні принципи побудови математичних моделей
- •2.2 Неперервно-детерміновані моделі (d-моделі)
- •2.3 Основні форми подання математичних моделей
- •Введемо змінні стану об’єкта
- •3 Імовірнісне моделювання
- •3.1 Метод статистичних випробувань
- •3.2 Генератори випадкових чисел
- •3.3 Статистичні критерії
- •3.4 Основні критерії перевірки випадкових спостережень а. Критерій “хі-квадрат”
- •4 Моделювання випадкових подійта дискретних величин
- •4.1 Незалежні випадкові події
- •4.2 Група несумісних подій
- •4.3 Умовна подія
- •Умовної події
- •4.4 Випадкова дискретна величина
- •4.5 Біноміальний розподіл
- •4.6 Розподіл Пуассона
- •4.7 Моделювання неперервних випадкових величин
- •4.7.1 Метод оберненої функції
- •4.7.2 Рівномірний розподіл
- •4.7.3 Експоненціальний розподіл
- •4.7.4 Пуассонівський потік
- •4.5.5 Нормальний розподіл
- •Для моделювання нормального розподілу
- •Розподіл і потоки Ерланга
- •4.8 Статистична обробка результатів моделювання
- •4.8.1 Оцінювання ймовірності
- •4.8.2 Оцінювання розподілу випадкової величини
- •4.8.3 Оцінювання математичного сподівання
- •4.8.4 Оцінювання дисперсії
- •4.8.5 Оцінювання кореляційного моменту
- •4.9 Визначення кількості реалізацій під час моделювання випадкових величин
- •4.9.1 Оцінювання ймовірності
- •4.9.2 Оцінювання середнього значення
- •5 Моделювання систем масового обслуговування
- •5.1 Моделі систем мо
- •5.1.1 Характеристики смо
- •5.1.2 Вхідний потік вимог
- •5.1.3 Моделювання пуассонівського потоку
- •5.1.4 Час обслуговування
- •5.1.5 Організація черги
- •5.1.6 Правила обслуговування вимог
- •5.1.7 Вихідний потік вимог
- •5.2 Режими роботи системи масового обслуговування
- •5.2.1Типи моделей систем масового обслуговування
- •5.2.2 Формула Литтла
- •5.2.3 Одноканальні системи масового обслуговування
- •5.2.4 Обслуговування потоків задач в смо з необмеженою кількістю процесорів
- •10 Імовірність того, що в черзі 2 вимоги:
- •6 Мережі смо
- •6.1 Операційний аналіз мереж
- •6.2 Мережі Петрі
- •Перелік використаних джерел
10 Імовірність того, що в черзі 2 вимоги:
Середня кількість вимог в черзі:
12 Середній час перебування вимог в черзі:
хв.
Середній час перебування вимог в черзі, без врахування тих, що не чекали:
хв.
- кількість вимог, що чекали в черзі.
Середній час обслуговування вимоги пристроями:
хв.
Загальний середній час перебування вимоги у СМО:
хв.
Середня кількість вимог у системі обслуговування:
У теорії МО розглядаються багатоканалні СМО типу М/М/m з m пристроями 2-ох типів.
З відмовами, коли зайняті всі m пристроїв і вимога отримає відмову в обслуговуванні;
З очікуванням, коли зайняті m пристрої і вимога чекає в черзі (к-сть місць очікування).
Якщо в системі (m+n) вимог, надходить нова то вимога отримує відмову. Для кожного з цих двох випадків можна побудувати систему диференційних рівнянь, які опусують усі стани СМО.
Імовірність того, що всі пристрої для обслуговування вільні:
,
якщо
,де
– сер час обслуговування вимоги.
Імовірність того, що зайнято обслуговуванням k пристроїв, або знаходяться k вимог:
Імовірність того, що всі пристрої зайняті
:
Імовірність того, що всі пристрої зайняті обслуговуванням і n вимог знаходяться у черзі.
Середня довжина черги:
Середня кількість вільних від обслуговування пристроїв:
Середня кількість зайнятих обслуговуванням пристроїв
Середній час очікування вимогою початку обслуговування в системі:
.
6 Мережі смо
Мережі – це системи, кожний вузол яких є окремою СМО. За допомогою мереж СМО моделюють транспортні, технологічні та обчислювальні системи. Аналіз мереж СМО є набагато складнішим, ніж окремих СМО.
Для обчислення показників роботи комп’ютерів і комп’ютерних систем запропоновано методи операційного аналізу, який надає математичний апарат для аналізу технічних і економічних систем багатьох типів і дозволяє легко визначити показники їх роботи. Він базується на моделюванні логіки роботи системи, що дає змогу встановити прості залежності між параметром і показниками роботи системи.
У загальному випадку мережу СМО можна зобразити у вигляді графа, вершинами якого є однокальні або багатокальні СМО (дуги – це потоки пересування вимог).
Найпростіша мережа утворюється шляхом послідовного з’єднання кількох СМО (багатофазове). Є замкнені і розімкнені.
Для замкненої стохастичної мережі не існує зовнішніх джерел вимог, тобто в ній завжди знаходиться однакова кількість вимог. Замкнена мережа ізольована від зовнішнього середовища. У розімкненій існують джерела і стоки вимог.
Рисунок 6.1 - Розімкнена МСМО
Найпростіша замкнена мережа має 2 вузли : перший містить М пристроїв для обслуговування, а другий – N. Така мережа – це модель СМО з відмовами і відновленнями. Пристрої для обслуговування М можуть виходити з ладу та відновлюватись із заданими інтенсивностями у випадкові моменти часу. У цій мережі постійно знаходиться М вимог, які з’являються в разі відмови пристроїв обслуговування. Якщо пристрій виходить з ладу, до бригади з N ремонтниками надходить вимога на його ремонт, після завершення якої пристрій відновлює свою роботу.
Рисунок 6.2 - Замкнена мережа
Якщо маємо мережу, яка взаємодіє з зовнішнім середовищем, то його позначаємо як вузол D мережі.
qi – ймовірність, з якою потоки надходять до і-го вузла мережі.
У сталому режимі роботи мережі для всіх потоків справедливий закон про сумарні потоки :
,
де , N – кількість вузлів.
