- •Федеральное агентство по образованию
- •Моделирование систем Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
- •Введение
- •Р.Декарт
- •1. Общие сведения о моделировании систем
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Принципы подхода в моделировании систем
- •Назначение;
- •1.3. Классификация видов моделирования систем
- •Н.Винер
- •2. Математмческие схемы моделирования систем
- •2.1. Понятие математической схемы
- •2.2. Математическая схема общего вида
- •2.3. Типовые математические схемы
- •2.3.1. Непрерывно-детерминированные модели (d–схемы)
- •2.3.2. Дискретно-детерминированные модели (f–схемы)
- •Автомат второго рода, для которого функция выходов не зависит от входной переменной X(n), называется автоматом Мура:
- •Отмеченная таблица переходов автомата Мура
- •Отмеченная таблица переходов автомата Мура с пятью состояниями (z0, z1, z2, z3, z4), двумя входными (x1, x2) и тремя выходными (y1, y2, y3) сигналами
- •Отмеченная таблица переходов асинхронного автомата Мура с тремя состояниями (z0, z1, z2), тремя входными (x1, x2, x3) и тремя выходными (1y, y2, y3) сигналами
- •2.3.3. Дискретно-стохастические модели (p–схемы)
- •2.3.4. Непрерывно-стохастические модели (q–схемы)
- •2.3.5. Обобщённые модели (a–схемы)
- •Оператор сопряжения r
- •Ф.Рузвельт
- •3. Формализация и алгоритмизация процесса функционирования систем
- •3.1. Последовательность разработки и машинной реализации моделей
- •3.2. Построение концептуальной модели системы и её формализация
- •3.3. Алгоритмизация модели и её машинная реализация
- •3.4. Получение и интерпретация результатов моделирования
- •Дж.Бокс
- •4. Моделирование систем массового обслуживания
- •4.1. Имитационное моделирование
- •Имитировать (англ. Simulate) – значит вообразить, постичь суть явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте.
- •Полезность методов исследования в научной работе (по данным сша)
- •Проведение эксперимента с данной моделью включает в себя следующие действия:
- •Имитационное моделирование работы магазина
- •В результате получаем:
- •4.2. Среда и функциональная структура языка моделирования gpss
- •Категории и типы объектов gpss
- •Стандартные числовые атрибуты
- •Ограничение на количество объектов
- •Список основных событий и действий, которые они вызывают
- •4.3. Система программного обеспечения gpss/pc
- •4.3.1. Объекты gpss/pc
- •4.3.2. Кодирование операторов gpss/pc
- •4.3.3. Блоки, ориентированные на сообщения
- •4.3.4. Блоки, изменяющие порядок прохождения блоков сообщениями
- •4.3.5. Блоки для обработки сообщений, принадлежащих одному
- •4.3.6. Списки пользователя
- •4.3.7. Устройства
- •4.3.8. Многоканальные устройства
- •4.3.9. Очереди
- •4.3.10. Операторы контроля управления
- •4.4. Руководство пользователя спо gpss/pc
- •4.4.1. Команды gpss/pc
- •4.4.2. Виртуальные окна и редактор исходных текстов моделей
- •4.4.3. Стандартная выходная статистика
- •Заключение
- •Библиографический Список
Стандартные числовые атрибуты
|
Типы объектов |
Символи-ческое обозначе-ние |
Диапазон изменения |
Описание |
|
Транзакты |
PF PH PB PL PR M1 MP |
±(231 – 1) ±(215 – 1) ±(27 – 1) ±(224 – 1) 0…127 ±(231 – 1) ±(231 – 1) |
Текущее значение параметра (формат F– «слово»,H– «полуслово», B– «байт»,L– «плавающая точка») транзакта, обрабатываемого в данный момент. Приоритет обрабатываемого транзакта. Транзактное время. Параметрическое транзактное время. |
|
Блоки |
N W |
224 – 1 215 – 1 |
Счетчик входов в блок Счетчик текущего содержимого блока |
|
Памяти |
F FR FC FT S R SR SA SC ST SM |
Логические 1 или 0 0…999 231– 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 0…999 231 – 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 |
Состояние устройства Коэффициент использования (в долях от 1000) Счетчик входов Среднее время/транзакт Текущее содержимое памяти Число свободных единиц памяти Коэффициент использования (в долях от 1000) Среднее содержимое памяти Счетчик входов Среднее время, транзакт Максимальное содержимое памяти |
|
Переменные |
V FV BV |
±(231 – 1) 10-78 … 1075 1 или 0 |
Значение арифметической переменной Переменные с плавающей запятой Значение булевой переменной |
|
Функции |
FN |
±(231 – 1) |
Значение функции |
Продолжение табл. 4.4
|
Типы объектов |
Символи-ческое обозначе-ние |
Диапазон изменения |
Описание |
|
Очереди |
Q QA QM QC QZ QT QX |
231 – 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 231 – 1 |
Текущая длина очереди Средняя длина очереди Максимальная длина очереди Общее число элементов в очереди Число элементов, не задержанных в очереди Среднее время пребывания в транзакта в очереди Среднее время пребывания в очереди без учета нулевых входов |
|
Таблицы |
TB TC TD |
±(231 – 1) 231 – 1 231 – 1 |
Среднее значение аргумента таблицы Счетчик входов в таблицу Среднее квадратичное отклонение аргумента |
|
Ячейки |
XF XH XB XL |
±(231 – 1) ±(215 – 1) ±(27 – 1) ±(224 – 1) |
Текущее содержание ячейки (формат F– «слово»,H– «полуслово», B– «байт»,L– «плавающая точка») |
|
Матрицы ячеек |
MX(a,b) MH(a,b) MB(a,b) ML(a,b) |
±(231 – 1) ±(215 – 1) ±(27 – 1) ±() |
Текущее содержание матрицы: a– строка,b– столбец. (Формат X– «слово»,H– «полуслово», B– «байт»,L– «плавающая точка») |
|
Группы |
G |
215 – 1 |
Число членов группы в текущий момент |
|
Список пользовате-ля |
CA CH CM CC CT |
215 – 1 215 – 1 215 – 1 231 – 1 231 – 1 |
Среднее число элементов в списке Текущее число элементов в списке Максимальное число элементов в списке Общее число элементов в списке Среднее время пребывания элементов в списке |
|
Системные атрибуты |
RN1…RN8
C1 AC1 TG |
0…0,999999
0…999 231– 1 231 – 1 231 – 1 |
Случайное число, используемое как аргумент функции Случайное число в других случаях Текущее значение относительного времен Текущее значение абсолютного времен Содержание счетчика завершения |
Следующие СЧА не связаны только с одним отдельным объектом, а используются моделью в целом: C1 – текущее значение относительного времени с начала процесса моделирования; Kn или n – положительная константа; RNx – одно из восьми случайных чисел (1 ≤ x ≤ 8), значения которых находятся в пределах 0…999.
У каждого блока имеется два СЧА: Wn – счётчик входов в блок или ожидающий счётчик, который содержит в себе номер текущего транзакта, находящегося в блоке n, Nn – общий счётчик транзактов, поступивших в блок с начального момента моделирования или с момента обнуления. Оба счётчика меняют своё содержимое автоматически.
При написании программы в среде GPSS следует помнить об ограничениях на количество объектов в программе, которое накладывается версией языка GPSS (табл. 4.5).
Т а б л и ц а 4.5