- •Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
- •Лабораторная работа № 1 Определение площади геометрических фигур методом Монте-Карло
- •1.1 Общие положення
- •1.2 Пример нахождения площади круга методом Монте-Карло
- •1.3 Варианты заданий
- •1.3 Контрольные вопросы
- •1.4 Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 2 Исследование особенностей и построение моделей сложных объектов и явлений
- •2.1 Порядок выполнения работы
- •2.2 Варианты заданий
- •2.3 Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа №3 Вероятностные модели случайных величин с заданным законом распределения
- •3.1 Общие положения
- •3.1.1 Краткие сведения о распределениях вероятностей случайных величин
- •3.1.2 Источники случайных чисел
- •3.1.3 Детерминированные гпсч
- •3.1.4 Гпсч с источником энтропии или гсч
- •3.2 Порядок выполнения работы
- •3.3. Варианты заданий
- •3.4 Контрольные вопросы
- •3.5 Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа №4 Вероятностные модели случайных потоков событий
- •4.1 Общие положения
- •4.1.2 Простейший (пуассоновский поток)
- •4.1.3 Нестационарный пуассоновский поток
- •4.1.4 Поток Пальма
- •4.1.5 Потоки Эрланга
- •4.2 Создание генераторов потоков случайных событий
- •4.3 Порядок выполнения
- •4.4 Варианты заданий
- •4.5 Контрольные вопросы
- •5.1 Общие положения
- •Пример модели простейшей системы
- •5.3 Алгоритм обслуживания заявок
- •Порядок выполнения работы
- •Варианты заданий
- •5.6 Контрольные вопросы
- •5.7 Рекомендуемая литература
- •Метод генерации нормально распределенных чисел, использующий центральную предельную теорему
- •Метод Мюллера
Пример модели простейшей системы
Вероятность поступления вызовов за время для закона распределения Пуассона определяется по следующей формуле:
, (5.1)
где – интенсивность случайного потока, т.е. среднее число поступающих заявок в единицу времени.
Временной интервал между заявками в простейшем потоке подчиняется экспоненциальному закону распределения:
, . (5.2)
Предположим, что длительность обслуживания заявки также подчиняется экспоненциальному закону распределения:
, , (5.3)
где – интенсивность обслуживания, т.е. среднее число обслуженных заявок в единицу времени.
Рисунок 5.5. – Схема имитационной модели простейшей системы массового обслуживания
5.3 Алгоритм обслуживания заявок
В процессе разработки программы следует придерживаться следующего алгоритма.
Генератор заявок генерирует некоторый случайным образом распределенный во времени поток событий. Система обслуживания с каналами работает следующим образом: 1-ая заявка поступает на 1-ый канал, следующая заявка в случае, если занят 1-ый канал – поступает на 2-ой, следующая заявка поступает на 3-ий, если первые два канала заняты и т.д. Если всеканалов заняты, то поступившая заявка получает отказ и формируется файл в виде случайного потока отказов. Если освобождается несколько каналов, то текущая заявка поступает в канал, имеющий меньший номер. Система обслуживания обрабатывает заявки, исходя из собственного времени обслуживания каждого канала и выдает потоки обслуженных заявок. На выходе системы должны быть сформированыфайлов в виде случайных потоков обслуженных заявок.
Порядок выполнения работы
Генератр заявок представляется в виде подпрограммы, генерирующей поток событий, сформированный каждым студентом в 4-ой лабораторной работе.
Время обслуживания текущей заявки для каждого канала является случайной величиной и определяется согласно данных варианта и уравнения (5.3). Соответствующая подпрограмма, имитирующая время обслуживания, создается на основе использования простейшего генератора случайного события, имеющего Пуассоновское распределение. Соответствующий алгоритм приведен в указаниях к выполнению 4-ой лабораторной работе на рисунке 4.1.
Вся система должна функционировать в соответствии с алгоритмом, приведенным в пункте 5.3.
В результате иммитационного моделирования необходимо сформировать файлов для потока обслуживаемых заявок и 1 файл для потока отказов.
Найти количество обслуженных заявок по каждому каналу и количество отказов. Определить среднюю интенсивность обслуженных заявок в единицу времени и интенсивность отказов.
Определить вероятность отказов и вероятность обслуживания для каждого канала по числу отказов и обслуживаний и числу всех событий.
Варианты заданий
№ |
Число каналов |
|
|
|
|
|
Приме-чание |
1 |
3 |
0,03 |
0,05 |
0,01 |
– |
– |
|
2 |
4 |
0,06 |
0,08 |
0,04 |
0,09 |
– |
|
3 |
5 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,03 |
|
4 |
3 |
0,04 |
0,03 |
0,01 |
– |
– |
|
5 |
4 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,02 |
– |
|
6 |
5 |
0,07 |
0,04 |
0,03 |
0,09 |
0,075 |
|
7 |
3 |
0,04 |
0,01 |
0,02 |
– |
– |
|
8 |
4 |
0,05 |
0,02 |
0,05 |
0,06 |
– |
|
9 |
5 |
0,09 |
0,005 |
0,01 |
0,05 |
0,07 |
|
10 |
3 |
0,01 |
0,02 |
0,04 |
– |
– |
|
11 |
4 |
0,02 |
0,05 |
0,01 |
0,04 |
– |
|
12 |
5 |
0,07 |
0,06 |
0,09 |
0,02 |
0,08 |
|
13 |
3 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
– |
– |
|
14 |
4 |
0,05 |
0,03 |
0,08 |
0,07 |
– |
|
15 |
5 |
0,07 |
0,05 |
0,09 |
0,04 |
0,08 |
|
16 |
3 |
0,04 |
0,07 |
0,06 |
– |
– |
|
17 |
4 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
– |
|
18 |
5 |
0,09 |
0,07 |
0,05 |
0,08 |
0,04 |
|
19 |
3 |
0,05 |
0,09 |
0,07 |
– |
– |
|
20 |
4 |
0,02 |
0,07 |
0,01 |
0,04 |
– |
|
21 |
5 |
0,07 |
0,01 |
0,06 |
0,02 |
0,01 |
|
22 |
3 |
0,04 |
0,06 |
0,02 |
– |
– |
|
23 |
4 |
0,06 |
0,04 |
0,03 |
0,07 |
– |
|
24 |
5 |
0,02 |
0,08 |
0,01 |
0,07 |
0,08 |
|
25 |
3 |
0,04 |
0,08 |
0,007 |
– |
– |
|