- •Воронежский государственный технический университет
- •Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
- •Введение
- •2. Классификация видов моделирования систем
- •3. Основные математические методы моделирования информационных процессов и систем
- •3.1. Виды математических моделей
- •3.2. Структурные математические модели
- •3.3. Функциональные математические модели
- •3.3.1. Непрерывно-детерминированные модели
- •3.3.2. Непрерывно-стохастические модели
- •3.3.2.1. Анализ работы разомкнутых смо
- •3.3.2.2. Замкнутые смо
- •3.4. Моделирование дискретных систем
- •3.4.1. Конечные автоматы
- •3.4.2. Дискретно-детерминированные модели
- •3.4.3. Вероятностные автоматы
- •3.5. Сетевые модели. Сети Петри (n-схемы)
- •4. Имитационное моделирование информационных процессов
- •4.1. Организация статистического моделирования
- •4.2Моделирование случайной величины с заданным законом распределения
- •4.3 Моделирование равномерно распределенных на отрезке [a,b] случайных чисел
- •4.4. Моделирование показательно распределенных св
- •4.5. Моделирование нормально распределенных случайных чисел
- •4.6. Проверка качества случайных чисел по критерию
- •4.7. Точность статистических оценок
- •4.8. Аппроксимация результатов моделирования
- •5. Формализация и алгоритмизация процессов функционирования систем
- •5.1. Методика разработки и машинной реализации моделей систем
- •5.2. Построение концептуальных моделей систем и их формализация
- •5.3. Алгоритмизация моделей систем и их машинная реализация
- •6. Планирование имитационных моделй с экспериментами
- •6.1. Полный факторный эксперимент
- •6.2. Дробные реплики
- •6.3. Общая схема планирования эксперимента
- •6.3.1. "Крутое восхождение"
- •6.3.2. Этапы планирования эксперимента
- •6.4. Стратегическое планирование
- •6.5. Тактическое планирование
- •7. Оценка точности и достоверности результатов моделирования
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Регрессионный анализ
- •7.3. Корреляционный анализ
- •7.4. Экспертные оценки
- •8. Инструментальные средства моделирования систем
- •8.1. Архитектура языков имитационного моделирования
- •8.2. Задание времени в машинной модели
- •8.3. Сравнительный анализ языков моделирования
- •8.4. Примеры прикладных пакетов моделирования и языков моделирования
- •9. Правила построения моделирующих алгоритмов и способы реализации моделей
- •10. Сетевые модели вычислительных систем
- •10.1. Определение: Сеть Петри
- •Объекты, образующие сеть Петри
- •2Расширенная входная Расширенная выходная
- •10.2. Маркировка сети Петри.
- •10.3. Пространство состояний сети Петри
- •10.4. Моделирование параллельных процессов.
- •10.5. Моделирование процессора с конвейерной обработкой
- •10.6. Кратные функциональные блоки компьютера
- •10.7. Сети Петри и программирование
- •10.8. Взаимно исключающие параллельные процессы
- •10.9. Анализ сетей Петри
- •10.10. Дерево достижимости сети Петри
- •В позицию может входить и выходить только одна дуга
- •11. Система имитационного моделирования gpss/pc
- •11.1. Назначение и основные возможности системы
- •11. 2. Состав системы моделирования gpss/pc
- •11.3. Структура операторов языка gpss/pc
- •11.4. Команды среды gpss/pc
- •11.5. Основные операторы языка gpss/pc
- •11.5.1. Начало gpss-модели
- •11.5.2. Комментарии в gpss/pc
- •11.5.3. Имитация потоков событий. Транзакты
- •11.5.4. Имитация типовых узлов смо
- •11.6. Информация о ходе моделирования
- •11.6.1. Окно данных
- •11.6.2. Окно блоков
- •11.6.3. Окно устройств
- •11.6.4. Окно многоканальных устройств
- •11.7. Информация о результатах моделирования
- •11.7.1. Файл результатов моделирования
- •11.7.2. Содержание результатов моделирования
- •11.9. Управление движением транзактов
- •11.10. Дополнительные средства сбора информации о модели
- •11.11. Стандартные числовые атрибуты
- •11.12. Выбор направления движения транзактов с использованием сча
- •11.13. Датчики случайных чисел в gpss/pc
- •11.14. Функции в gpss/pc
- •11.14.1. Дискретные функции
- •11.14.2. Непрерывные функции
- •11.15. Переменные в gpss/pc
- •11.16. Организация циклов
- •11.17. Логические переключатели
- •11.18. Управление движением транзактов в зависимости от состояния элементов модели
- •11.19. Моделирование согласованных процессов на gpss-pc
- •11.19.1. Создание ансамблей транзактов
- •11.19.2. Накопление нескольких транзактов для последующей обработки
- •11.19.3. Объединение нескольких транзактов в один
- •11.19.4. Синхронизация движения транзактов в модели
- •11.20. Время пребывания транзакта в модели
- •11.21. Сбор данных о распределении значений характеристик модели. Таблицы
- •11.22. Изменение имени файла результатов моделирования
- •11.23. Приведение модели к исходному состоянию
- •11.24. Многократное выполнение моделирования
- •11.25. Моделирование нескольких вариантов системы в одной gpss-модели
- •11.26. Время моделирования
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
11.22. Изменение имени файла результатов моделирования
По умолчанию результаты моделирования выводятся в файл с именем REPORT.GPS. Однако имеется возможность задать для этого файла другое имя. Для этого используется следующий оператор:
REPORT A
где A - имя файла результатов моделирования.
В имени файла ОБЯЗАТЕЛЬНО указывается ДИСК, но не может указываться путь; файл результатов моделирования записывается в текущий каталог указанного диска. Если на диске уже имеется файл с указанным именем, то прежнее содержимое файла теряется.
Вывод результатов моделирования в файл выполняется, как обычно, при обнулении счетчика завершений (независимо от того, где в тексте модели указан оператор REPORT).
Если в тексте модели имеется команда START (для запуска модели на выполнение), то оператор REPORT обычно указывается непосредственно перед командой START. Если в тексте модели нет команды START (т.е. модель запускается на выполнение вводом команды START из командной строки), то оператор REPORT обычно указывается в модели последним. Использование оператора REPORT обязательно, если требуется при выполнении одной модели получить несколько файлов с результатами моделирования.
11.23. Приведение модели к исходному состоянию
В некоторых случаях требуется в ходе моделирования восстановить исходное состояние модели: начать заново сбор результатов моделирования, удалить транзакты из очередей и устройств и т.д. Для этого используются два оператора: RESET и CLEAR.
Оператор RESET выполняет удаление (сброс) результатов моделиро-вания. При выполнении оператора RESET коэффициенты загрузки устройств, средние длины очередей, средние времена пребывания транзактов в устройствах и очередях устанавливаются равными нулю. Транзакты, имеющиеся в модели (в очередях, в устройствах и т.д.), не удаляются. Остаются без изменений также значения сохраняемых величин и состояния логических переключателей. Таким образом, при выполнении оператора RESET процесс моделирования не прерывается, но сбор информации о ходе моделирования начинается заново.
Оператор CLEAR удаляет все накопленные к моменту его выполнения результаты моделирования (как и оператор RESET). Кроме того, из модели удаляются все имеющиеся в ней транзакты. Значения всех сохраняемых величин устанавливаются равными нулю. Все логические переключатели переводятся в состояние "сброшен". Отсчет времени моделирования начи-нается с нуля. Таким образом, при выполнении оператора CLEAR весь процесс моделирования начинается заново.
Примечание. Если выполнение GPSS-модели было прервано (например, из-за ошибок), то перед следующим запуском этой модели НЕОБХОДИМО ввести в командной строке оператор CLEAR. Это требуется, чтобы удалить из модели транзакты, оставшиеся в ней от предыдущего запуска. Ввод оператора CLEAR не требуется, если между запусками модели выполнялся выход в DOS.
11.24. Многократное выполнение моделирования
В некоторых случаях требуется несколько раз запускать на выполнение одну и ту же модель таким образом, чтобы получить результаты каждого запуска (прогона) модели. При этом по смыслу задачи часто требуется, чтобы транзакты, оставшиеся в модели после окончания ее прогона, продолжали обрабатываться в последующих прогонах модели.
Простейший пример задачи такого типа - моделирование работы предприятия за несколько смен, когда требуется получить характеристики работы системы (коэффициенты загрузки технических средств, сведения об очередях заказов и т.д.) за каждую смену отдельно. При этом заказы, не выполненные в какую-либо смену, не теряются, а выполняются в следующие смены. Конечно, вместо смены может имитироваться любой другой ин-тервал времени.
Общий вид модели, которую требуется запускать на выполнение несколько раз (в условиях, указанных выше), следующий.
текст GPSS-модели
REPORT файл результатов_1
START счетчик_завершений
RESET
REPORT файл результатов_2
START счетчик_завершений
RESET
REPORT файл результатов_N
START счетчик_завершений
Здесь N - количество требуемых запусков модели. Операторы REPORT необходимы для того, чтобы результаты каждого прогона модели записывались в отдельный файл. Имена файлов во всех операторах REPORT должны быть разными. Операторы RESET удаляют из памяти компьютера результаты предыдущего прогона модели (уже записанные в файл результатов) перед очередным запуском модели. Перед первым запуском оператор RESET не требуется.
Пример. Пусть требуется выполнить моделирование работы ВЦ, за трое суток (будем считать, что задачи могут поступать и обрабатываться на ВЦ круглосуточно). При этом характеристики работы ВЦ за каждые сутки должны быть получены отдельно.
...
операторы 10 - 140 из примера 2.29
150 GENERATE 1440
160 SAVEVALUE PROC_PREV,V$PROC
170 TERMINATE 1
180 REPORT E:SUT1.REP
190 START 1
200 RESET
210 REPORT E:SUT2.REP
220 START 1
230 RESET
240 REPORT E:SUT3.REP
250 START 1
Операторы 150 и 170 обеспечивают имитацию работы ВЦ за одни сутки. Модель запускается на выполнение три раза (операторами START). Перед вторым и третьим запусками выполняется удаление результатов предыдущего прогона (операторами RESET). Операторы REPORT устанавливают имена файлов для результатов каждого прогона модели.