
- •По методам моделирования
- •Мгту им. Н.Э.Баумана
- •Содержание
- •Моделирование
- •Философские аспекты моделирования.
- •Классификация видов моделирования.
- •Технические средства эвм.
- •Основные понятия теории моделирования.
- •Типовые математические схемы.
- •Формализация и алгоритмизация процесса функционирования сложных систем.
- •Основные этапы моделирования больших систем
- •Основные понятия теории планирования эксперимента.
- •Виды планирования эксперимента.
- •Вычислительная система, как объект моделирования.
- •Моделирование на системном уровне
- •Непрерывно стохастические модели (q-схемы)
- •Основные понятия теории массового обслуживания.
- •Система смешанного типа.
- •Немарковские случайные процессы, сводящиеся к марковским.
- •Метод псевдо состояний.
- •Метод вложенных цепей Маркова.
- •Метод статистических испытаний. Метод Монте-Карло.
- •Способы получения псевдослучайных чисел.
- •Аппаратный способ.
- •Табличная схема.
- •Алгоритмический способ.
- •Преимущества и недостатки типов генерации случайных чисел.
- •Простейшие алгоритмы генерации последовательности псевдослучайных чисел
- •Распределение Пуассона.
- •Распределение Эрланга.
- •Нормальное (Гауссово) распределение.
- •Методика построения программной модели вс.
- •Моделирование работы источника информации (ии).
- •Моделирование работы Обслуживающего Аппарата.
- •Моделирование работы абонентов.
- •Моделирование работы буферной памяти.
- •Разработка программы для сбора статистики.
- •Управляющая программа имитационной модели.
- •Принципt.
- •Событийный принцип.
- •Методика реализации событийной модели.
- •Комбинированный метод.
- •Моделирование систем и языки моделирования.
- •Классификация языков имитационного моделирования.
- •Формальное описание динамики моделируемого объекта.
- •Задачи построения модели.
- •Языки, ориентированные на события.
- •Языки, ориентированные на процессы.
- •Сравнение универсальных и специализированных языков программирования при моделировании:
- •Основные концепции языка рдо (Ресурсы, действия, операции).
- •Представление сложной дискретной системы в рдо методе.
- •AnyLogic™
- •Открытая архитектура.
- •Уровни моделирования.
- •Язык General Purpose System Simulation (gpss)
- •Классификация блоков gpss.
- •Управление процессом моделирования.
- •Задержки транзактов по заданному времени.
- •Группа блоков создания и уничтожения транзактов.
- •Изменения параметров транзакта.
- •Группа блоков, создания копий транзактов.
- •Группа блоков синхронизации движения транзактов.
- •Блоки, определяющие аппаратную категорию.
- •Блоки, изменяющие маршруты транзактов.
- •Блоки, относящиеся к статистической категории
- •Определение функции вGpss
- •Моделирование вероятностных функций распределенияGpssWorld
- •Классификация систем массового обслуживания
- •Метод формализации для сложных дискретных систем и структур
Разработка программы для сбора статистики.
Задача блока статистики заключается в накоплении численных значений необходимых для вычисления статистических оценок, заданных параметров работы моделируемой системы. При моделировании простейшей модели СМО, как правило, оценивают среднее время ожидания в очереди. Для каждого сообщениявремя ожидания в очередиравно разности между моментами времени когда оно было выбрано на обработку обслуживающим аппаратом и моментом времени когда оно пришло в систему от источника информации.
Суммируя количество сообщений в блоке памяти через небольшие промежутки времени и разделив полученную сумму на число суммирований, получим среднее значение длины очереди.
Коэффициент загрузкиобслуживающего аппарата (ОА) определяется как отношение времени работы ОА, к общему времени моделирования.
Чтобы определить вероятность потери сообщенийв системе, нужно разделить кол-во потерянных сообщений на сумму потерянных и обработанных сообщений в системе.
Управляющая программа имитационной модели.
Если программа-имитатор работы источника или буферной памяти обслуживающего аппарата имитируют работу отдельных устройств, то управляющая программаимитирует алгоритм взаимодействия отдельных устройств системы.
Управляющая программа реализуется в основном по двум принципам:
Принцип t
Событийный принцип
Принципt.
Принцип tзаключается в последовательном анализе состояний всех блоков в момент t +tпо заданному состоянию блоков в момент t. При этом новое состояние блоков определяется в соответствии с их алгоритмическим описанием с учетом действующих случайных факторов, задаваемых распределениями вероятности. В результате такого анализа принимается решение о том, какие общесистемные события должны имитироваться программной моделью на данный момент времени.
Основной недостатокэтого принципа: значительные затраты машинного времени на реализацию моделирования системы. А при недостаточно маломtпоявляется опасность пропуска отдельных событий в системе, что исключает возможность получения адекватных результатов при моделировании.
Достоинство: равномерная протяжка времени.
Событийный принцип.
Характерное свойство систем обработки информации то, что состояние отдельных устройств изменяются в дискретные моменты времени, совпадающие с моментами времени поступления сообщений в систему, временем поступления окончания задачи, времени поступления аварийных сигналов и т.д. Поэтому моделирование и продвижение времени в системе удобно проводить, используя событийный принцип, при котором состояние всех блоков имитационной модели анализируется лишь в момент появления какого-либо события. Момент поступления следующего события определяется минимальным значением из списка будущих событий, представляющего собой совокупность моментов ближайшего изменения состояния каждого из блоков системы.
Недостаток событийного принципа: (самостоятельная обработка)
Схема событийного принципа:
Первая ось: момент появления сообщений
Вторая ось: момент освобождения обслуживающего аппарата
Третья ось: момент сбора статистики (здесь абсолютно равные интервалы, мы сами определяем, когда собирать статистику)
Четвертая ось: время окончания моделирования
Пятая ось: текущее время
t11, t12– моменты появления сообщений на выходе генератора (источника информации)
b1– интервал времени обслуживания первого сообщения
t3 n– момент сбора статистики
t41 – момент окончания моделирования
SBS– список будущих событий.