Добавил:
МТУСИ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция 7 / Лек7_Мягков_БАП2201.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.04.2026
Размер:
698.82 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ)

УДК 621.396 Рег. № НИОКТР 000000000007

Рег. № ИКРБС

ОТЧЕТ ПО ЛЕКЦИИ № 7

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НАДЁЖНОСТИ СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ И МОДЕЛИРОВАНИЕМ СМО

(заключительный)

по дисциплине

Диагностика и надёжность автоматизированных систем

Выполнил:

студент 4-го курса группы БАП2201 Мягков А.К.

Проверил: к.т.н., доцент Васильева Т.Ю.

Москва 2026

РЕФЕРАТ

Отчет 19 с., 0 кн., 6 рис., 0 табл., 6 источн., 0 прил. СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО,

МЕТОД ВЫЧЕТОВ, СЛУЧАЙНЫЕ СОБЫТИЯ, ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫЕ ЧИСЛА, МАССОВОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ, НАДЁЖНОСТЬ, FMПЕРЕДАТЧИК.

Объектом исследования являются статистические методы моделирования и модели массового обслуживания применительно к решению задач надёжности радиотехнических систем.

Цель работы – изучение методов статистического моделирования (метод Монте-Карло, метод вычетов), способов формирования случайных чисел и моделирования случайных событий, а также моделей массового обслуживания для оценки надёжности радиотехнического оборудования.

В ходе выполнения работы рассмотрены алгоритмы получения псевдослучайных чисел, методы моделирования случайных событий с заданными вероятностями, схема статистического моделирования системы для решения задач надёжности, а также модели массового обслуживания с примерами из радиотехнической отрасли.

Результаты работы могут быть использованы для оценки показателей надёжности сложных радиотехнических систем, аналитическое описание которых затруднено или невозможно.

2

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

РЕФЕРАТ.................................................................................................................

2

СОДЕРЖАНИЕ.......................................................................................................

3

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ............................................................................

4

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................

6

1. ТЕОРЕТИКО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.........................................................

7

1.1

МЕТОДЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ..........................

7

1.2

МЕТОД ВЫЧЕТОВ......................................................................................

8

1.3

МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО.............................................................................

8

1.4

СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ..............

10

1.5

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЁННЫХ

 

 

СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ...............................................................................

11

1.6

СХЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

 

 

НАДЁЖНОСТИ.........................................................................................

13

1.7

МОДЕЛИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ

 

ЗАДАЧ.........................................................................................................

14

1.8

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ, СОСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМА........

16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................

18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ............................................

19

3

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете о лекции применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Статистическое – метод исследования сложных систем, основанный на моделирование построении вероятностной модели процесса

функционирования и многократной реализации её на ЦВМ с последующей статистической обработкой результатов

Метод Монте-Карло – численный метод решения математических задач путём моделирования случайных величин и статистической оценки искомых величин

Метод вычетов – программный метод генерации псевдослучайных чисел, основанный на рекуррентной формуле xn+1 = k·xn

(mod(m))

Псевдослучайные – последовательность чисел, вырабатываемая числа (ПСЧ) детерминированным алгоритмом, статистические

свойства которой близки к свойствам истинно случайной последовательности

Случайное событие – событие, которое при данном испытании может произойти или не произойти, характеризуемое вероятностью свершения

Массового

– математическая модель системы, описывающая

обслуживания

процесс поступления и обслуживания заявок при

модель

случайных интервалах времени

Заявка

– требование на обслуживание, поступающее в систему

 

массового обслуживания в случайные моменты

 

времени

Очередь

– совокупность заявок, ожидающих обслуживания в

 

системе массового обслуживания

Пропускная

– среднее число заявок, обслуживаемых системой в

способность

единицу времени

Равномерное

– распределение случайной величины, при котором её

распределение

значения на отрезке [0, 1] равновероятны

Обратное

– метод получения случайных чисел с заданным

преобразование

законом распределения путём обращения функции

 

распределения F(x)

4

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

В настоящем отчете о лекции применяют следующие сокращения и обозначения:

ЦВМ – цифровая вычислительная машина ПСЧ – псевдослучайные числа СМО – система массового обслуживания

FM – Frequency Modulation (частотная модуляция)

РЭС – радиоэлектронные средства ЗИП – запасные части, инструменты и принадлежности АФУ – антенно-фидерное устройство

λ– интенсивность отказов

λв

– интенсивность обслуживания (восстановления)

t

– шаг дискретизации времени

Rj

– случайное число с равномерным распределением на [0, 1]

pi

– вероятность i-го события

F(x)

– функция распределения случайной величины

f(x)

– плотность распределения случайной величины

Pi(t)

– вероятность нахождения системы в i-м состоянии в момент t

N

– общее число элементов в системе

Tср

– среднее время ожидания в очереди

nср

– средняя длина очереди

5