- •Моделирование систем
- •1. Наличие цели
- •1.2. Модель. Моделирование
- •Система
- •Параметры
- •Внешние
- •Внутренние
- •1.3. Классификация моделей
- •1.4. Методы моделирования
- •Имитационный способ представления задачи 1
- •Имитационный алгоритмический способ
- •Имитационная статистическая постановка задачи
- •2. Математические схемы моделирования систем
- •2.1. Формализация моделирования
- •Математическую схему можно определить как звено при переходе от содержательного к формализованному описанию процесса функционирования системы с учётом воздействия внешней среды.
- •2.2. Задачи, решаемые с помощью моделирования
- •2.3. Проектирование ис и анализ их производительности
- •2.3. Система массового обслуживания как модель
- •2.4. Модели потоков
- •2.2. Аналитический анализ смо
- •2.2.1. Экспоненциальная система массового обслуживания
- •2.2.1.1 Одноканальная однородная экспоненциальная смо
- •2.2.1.2. Многоканальная экспоненциальная смо
- •2.2.1.3. Модель m/g /1
- •2.3. Сети массового обслуживания
- •2.4. Анализ разомкнутых экспоненциальных СеМо
- •2.4.1. Свойства разомкнутой экспоненциальной СеМо
- •2.5. Расчет системных характеристик экспоненциальных СеМо
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4
- •1. Пример: Проблема распределение канала
- •1. Статическое распределение канала
- •2. Динамическое распределение канала
- •2. Пример: расчет системы телеобработки данных
- •3.1. Задание
- •3.2. Решение
- •4. Схема расчета замкнутой СеМо
- •4. Имитационное моделирование систем массового обслуживания
- •4.1. Система массового обслуживания как модель и оригинал
- •4.2. Иллюстративный пример: моделирование посадки самолетов.
- •4.3. Концепция статистического моделирования
- •4.3. Пример: оценка надежности системы
- •5. Построение моделирующего алгоритма
- •5.1. Моделирование на эвм процесса функционирования смо
- •Шагом (принцип t)
- •С другой стороны, принцип особых моментов выгоден тем, что
- •5.2. Особенности реализации процессов с использованием q-схем
- •5.2. Примеры моделирования смо с отказами
- •5.2.1. Подготовка исходных данных и назначение переменных
- •Моделирование смо с отказами по схеме событий
- •5.2.2.1. Построение блок-схем алгоритма имитации
- •5.3. Схемы построения моделирующего алгоритма
- •5.4.1. Моделирование смо с отказами по схеме событий
- •5.4.2. Моделирование смо с отказами по схеме процессов
- •Моделирование смо с отказами по схеме процессов
- •Шаг имитации
- •Класс процессов "генерирование заявок источником"
- •5.4.3. Сопоставление схемы событий и схемы процессов
- •5.5. Семафоры и связные списки
- •5.6. Алгоритмы обслуживания очередей
- •1) Традиционный алгоритм fifo
- •2) Приоритетное обслуживание (Priority Queuing)
- •3) Взвешенные настраиваемые очереди (Weighted Queuing)
- •6. Оценки искомых характеристик и их дисперсии
- •6.1. Структура оценок
- •7. Тестирование имитационной модели
- •8. Случайные факторы и их модели
- •8.1. Моделирование случайных событий
- •8.2. Моделирование дискретных случайных величин
- •321236246263321315464215224214664122142366236246611664533544.
- •8.3.1. Моделирование экспоненциальной с.В.
- •8.5. Моделирование равномерной с.В.
- •Планирование машинных экспериментов с моделями систем
- •Методы планирования эксперимента на модели.
- •Обработка, анализ и интерпретация результатов моделирования
- •11. Замечание о языках моделирования
- •Моделирование смо с одним npи6opом и очередью
Моделирование смо с отказами по схеме событий
5.2.2.1. Построение блок-схем алгоритма имитации
На рис. 5.6 — 5.10 приведены блок-схемы алгоритмов имитации.

Рис.5.6 Блок –схема алгоритма имитации СМО М/М/2
Вход
N:=N+1; YL:=Y; TL:=tT
2.1
tT:=min (TЗ, T1, T2)
2.2





JT=0
JT=1
JT=2
Обработка окончания
обслуживания 1-го прибора
Пополнение суммарного времени
пребывания в соответствующем
состоянии
Обработка окончания
обслуживания 2-го прибора
Обработка поступившей
заявки


2.5
2.4
2.6
N<Nзад



3
Выход
нет



В памяти хранятся спланированные значения TЗ, T1, T2
Рис. 5.7.Блок-схема алгоритма шага имитации (схема событий, СМО, М / D / 2)
Ко:= Ко+1
Y<2

да
нет
Т1= tT +
Z1=0j
Z1:=1
Кз:= Кз+1
ТЗ:= t T+
да
Y:=Y+1
нет
JT=0
=0
Z2:=1
Т2=
tT
+




Выход




Рис.5.8. Блок-схема частного алгоритма «Обработка поступившей заявки»


Рис. 5.10 Блок- схема частного алгоритма «Пополнение суммарного времени в соответствующем состоянии»
Приведем схему шага моделирования, алгоритм которого построен по
принципу
t
для СМО
G/G/2,
и схемы частных алгоритмов «Обработказ
явки» «Обработка окончания обслуживания
прибора» для схемы СМО
М/М/1/
.
Вопросы и задания
1. Составьте программу по описанному алгоритму. Постройте таблицу и временные диаграммы для первых десяти шагов, используя теперь случайные числа, генерируемые датчиком вашей машины. Затем проведите расчет тех же десяти шагов на ЭВМ с помощью вашей программы. При отсутствии ошибок результаты должны совпасть. Эта проверка называется пошаговым тестированием.
2. Вычислите по этой же программе оценку вероятности потери заявки для случая, когда средний интервал между заявками равен длительности обслуживания заявки. Реализация должна быть достаточно длинной, например 7000 шагов. Сравните полученную оценку с точным значением вероятности потери заявки, которое в данном случае равно 0.2. Такая проверка называется статистическим тестированием. Подумал те, насколько может оценка отличаться от точного значения, чтобы это расхождение не вызывало сомнений в правильности программы.
3. Карие еще статистики надо накапливать, чтобы определить среднее время непрерывной занятости системы и средний интервал, в течение которого система полностью свободна? Как будут выглядеть формулы для оценки этих величин?
4. Сформулируйте основной признак схемы событий.
5. Какие части в алгоритме шага можно поменять местами?
6. Проведите эксперименты, чтобы сравнить точность двух оценок вероятности потери заявки: оценки по заявкам и оценки по времени.
ШАГ ИМИТАЦИИ ПО ПРИНЦИПУ t

(СМО G/G/2)
Принцип особых моментов.
Блок-схемы частных алгоритмов
моделирования СМО с очередью

Рис. Частный алгоритм «Обработка заявки»
Исх.
данные: S1=S2=
=
=
0

