
- •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
Методика реализации событийной модели.
Для всех активных блоков (блоки, порождающие события) заводят свой элемент в одномерном массиве – в списке будущих событий (СБС).
В качестве подготовительной операции в СБС заносят время ближайшего события от любого активного блока. Активизируя программный имитатор источника событий вырабатывают псевдослучайную величину a0, определяющую момент появления первого сообщенияt11от источника информации и эту величину заносят в СБС. Активизируя программу-имитатор, ОА вырабатывает псевдослучайную величинуb0, определяющую момент времениt21, которую также заносят вSBS. В момент времениt31(момент первого сбора статистики) определяется равным стандартному шагу сбору статистикиtСТАТи заносится так же в СБС. В этот же список заносим время окончания моделированияt41. На этом подготовительный этап заканчивается и далее протяжка времени осуществляется по следующему алгоритму:
Алгоритм:
В SBSопределяется минимальное числовое значение и его номер.
Реализуется событие, порождаемое блоком с соответствующим номером, т.е. модельное время = t11. Далее реализуется событие с номером 1, связанное с появлением нового сообщения в ИИ. Реализация этого события заключается в том, что само сообщение записывается в память, а с помощью имитатора ИИ, вырабатывается момент появления следующего событияt12. Это время помещается в соответствующую ячейкуSBSвместоt11.
Затем вновь организуется поиск минимального элемента в SBS. Для данного примера реализуется событие 3, после чего выражение момента времениt32– новое время сбора статистики. Так до тех пор, пока минимальное время не станет равнымt41.
[27.10][Лекция 13]
Комбинированный метод.
Два приведенных метода являются универсальными алгоритмами протяжки модального времени. Причем для некоторых предметных областей один принцип может работать быстро и без потерь, а другой будет работать неэффективно. Выбор метода необходимо производить исходя из распределения событий по времени. В реальных системах распределение событий, как правило, неоднородно. События, как бы группируются по времени. Образование таких групп связано с наступлением какого-то «значимого» события, которое начинает определенную последовательность действий с соответствующими событиями, имеющими высокую плотность на следующем временном интервале. Такой интервал называетсяпиковым. А распределение событийквази-синхронным. Примером может являться –цифровая сеть, в которой синхронизирующие сигналы переключают большое количество триггеров. Для сложных дискретных систем, в которых присутствуютквазисинхронноераспределение событий, был разработан алгоритм с названиеDelft. Особенностью данного метода является автоматическая адаптация к распределению событий. Метод реализуется таким образом, что на пиковых интервалах он приближается кметоду t, а вне пиковых ксобытийному. В основе лежит использование иерархической структуры циркулярных списков.
Список уровня 1 содержит n1элементов и описывает планируемое событие в пиковых интервалах. Числоn1 представляет собой разбиение пикового интервала на более мелкие участки, с каждым из которых связан список событий происшедших за этот интервал. Списки второго уровня и выше являютсямасштабирующими списками, количество элементов которого равно константному значениюn2, которое характеризует коэффициент масштабирования временных интервалов.
Собственно алгоритм протяжки времени заключается в последовательном поиске непустых элементов в самом верхнем циркулярном списке с большим шагом и дальнейшим спуском на нижние уровни (иерархические), вследствие чего уменьшается шаг протяжки модельного времени.
Лабораторная работа №4.
Программная имитация i-го прибора.
Генератор, очередь и ОА. Закон генерации заявок выбирается равномерный (параметры настраиваются и варьируются). Закон в ОА из 3 лабораторной работы.
Определить оптимальную длину очереди, т.е. ту длину, при которой ни одно сообщение необработанным не исчезает. Т.е. нет отказа.