- •Конспект лекций по моделированию на эвм
- •Тема1. Моделирование - всеобщий метод познания окружающего мира
- •Тема2. Общая характеристика методов и средств моделирования
- •2.1. Соотношение абстрактного и количественного при моделировании
- •2.2. Мысленное и натурное моделирование - основа научной и производственной деятельности человека
- •2.3. Физическое и аналоговое моделирование - сфера приложения теории подобия
- •2.4. Математическое моделирование - сфера широкого применения математических методов и эвм
- •1. Структурные математические моделирования /аналоговое и цифровое/
- •2. Цифровые аналитические /детерминированные и cтохастические /
- •3. Математические имитационные модели
- •2.5. Имитационное и семиотическое моделирование, современные методы исследования сложных систем
- •Общая структура систем имитационного моделирования
- •Тема 3. Состояние математических моделей исследуемых объектов и систем
- •3.1. Абстрактные математические модели.
- •3.2. Понятие морфизмов в моделировании
- •3.3. Этапы формализации описаний, исследуемых объектов
- •3.4. Некоторые примеры разработки математических
- •Первый пример простейшей дискретной системы - модель апб
- •Пример простейшей непрерывной системы. Модель эмр
- •Модели детерминированных и стохастических объектов
- •Третий пример разработки модели бюро мта
- •3.5. Оценки качества работы прибора
- •Тема 4. Аналитические модели информационных потоков
- •4.1. Интерпретация потоков однородных событий
- •4.2. Основные характеристики информационных потоков
- •4.3. Примеры моделей информационных потоков
- •2. Стационарный поток о экспоненциальным распределением (Пуассона)
- •3. Специальные обобщения для заданий распределения в потоках
- •3.1. Стационарный поток со специальным распределением Эрланга
- •4. Стационарный поток с гиперэкспоненциальным распределением
- •5. Стадионарный поток с кусочно-степенным распределением
- •6. Стационарный поток с нормальным распределением /Гаусса/
- •Тема 5: марковские модели смо
- •5.1. Классификация смо
- •5.2. Дисциплина обслуживания заявок в смо
- •5.3. Марковские случайные процессы. Основные
- •5.4. Свойство однородных марковских цепей
- •5.5. Пример решения марковской модели Микро-эвм
- •5.6. Решение непрерываэмой модели смо с одним центром обслуживания
- •5.7. Анализ характеристик fifo-системы
- •5.8. Решение прерываемой марковской модели смо с одним центром обслуживания и rr-дисциплинной очередью управления
- •5.9. Анализ процессов в rr-системе и ее идеализированной
- •Тема 6: моделирование сложных систем на основе аппарата сетей пэтри
- •6.1. Сеть Пэтри - как математическая структура и
- •6.2. Понятие состояния сетей Пэтри.
- •6.3. События, запуски переходов и выполнение
- •Выполнение сетей пэтри на основе решения матричных уравнений
- •6.5. Свойства сетей Пэтри
- •6.6. Дерево достижимости сетей Пэтри.
6.6. Дерево достижимости сетей Пэтри.
Алгоритм построения дерева
Для анализа свойств сетей Петри наиболее удобно использовать граф представления множества достижимости сетей Петри /ДДСП/. В этом дереве представлены все достижимые состояния сетей Петри.
Для стохастических сетей Петри ДДСП несколько сокращается, т.к. в них отражаются только реальные состояния.
Мгновенное состояние сети Петри в таком дереве не представлено.
Общий путь построения ДДСП R /СП, M0/ заключается в определении всех разрешенных переходов в соответствующей маркировке с последующим анализом соответствующего очередного состояния /маркировки/, достигающихся при независимых автоматических последовательностей запусков всех разрешенных переходов предыдущей маркировки.
Для нашего примера ДДСП имеет вид:
Начальная маркировка - корневая точка ДДСП.
t2B t4M |
М0/2,1,0,0/ |
t3B , t1M |
М’/2,1,0,0/ |
|
|
t2B |
|
|
MIII /2,0,1,0/ |
t2B t4M |
|
t2B |
|
t3B , t1M |
MIV /1,0,2,0/ |
|
MVI /0,3,0,0/ |
t2B |
|
t3B |
MV /0,0,3,0/ |
|
MVII /0,2,0,1/ |
|
|
t3B |
|
|
MVIII /0,1,0,2/ |
|
|
t3B |
|
|
MIX /0,0,3,0/ |
|
|
|
дублирующая вершина дерева, после нее ДДСП строить необязательно.
В MV нет разрешения переходов и она называется терминальной или конечной.
Аналогично MIX завершает победу 1-го процесса.
Продолжение построения ДДСП с повторением маркировки M0 не имеет смысла, т.к. ДДСП будет иметь бесконечное множество одинаковых фрагментов.
ДДСП всегда представляется конечным графом. Ограничение ДДСП достигается за счет:
1. появления пассивных маркировок /терминальных вершин/ завершающих соответствующие ветви ДДСП;
2. появление маркировок тождественных некоторым ранее полученным маркировкам ДДСП /дублирующие вершины/ и дальше ДДСП не строится, т.к. ветви будут повторятся бесконечное число раз;
3. появление маркировок МZ, которые находятся в отношениях покрываемости с некоторыми уже имеющимися маркировками ДДСП /MZ > MY/. Это значит, что в одной или нескольких розициях Рі имеет место увеличение числа фишек. Такое увеличение можно считать неограниченным. В этом случае для позиции Рі вводится специальный символ , отражающий свойство накопления фишек в данной позиции. К фишки не прибавляются, следовательно появляются дублирующие вершины.
Постоение ДДСП для простых сетей Петри может быть выполнено вручную, а для более сложных - машинным способом.
В имитационных моделях выделяют специальный режим для построения ДДСП.
Для работы модели формируется несколько списков /очередей/, например очередь граничных вершин Qx .
Все остальные вершины дерева должны быть преобразованы алгоритмом из граничных вершин в следующие три типа вершин:
1. терминальные;
2. дублирующие;
3. внутренние вершины ДДСП;
Обобщенный алгоритм работы блоков имитационной модели в режиме построения ДДСП имеет вид:
Таким образом в спискеQy будут записаны все вершины ДДСП .
Рассмотрим более сложные функции блоков:
-проверяет условие разрешения переходов, если разрешеннные переходы есть, то относится Мх к внутренним вершинам.
-проверяется условие покрываемости /Mz> My/ и при этом вводится параметр .
Если /Mz> My/, то Mz в Qx .