21. Этапы транзактного принципа построения имитационной модели на примере системы обслуживания.

Транзактный способ организации имитационной модели

Введём обозначения. Элементы системы (станки, каналы передачи данных, ЭВМ и т.п.)обозначим виде компоненты К_i. Функциональные действия каждой из компоненты обозначим ФД_{ij ,} где i- номер компоненты, j- номер действия. Каждое ФД_ij представляет собой набор простейших операций и, как правило, зависят друг от друга. Для систем обслуживания К_i- элемент обслуживания, ФД_ij - j-е обслуживание i-м элементом. В результате обслуживания появляется событие С_ij. Инициатором появления события являются транзакты (заявки, требования, детали, сигналы и т.п.).

Взаимосвязь ФД_ij исследуемой системы устанавливается в два этапа. Вначале ИМ представляется в виде схемы, отображающей рождение транзактов, их пространственное перемещение по схеме и уничтожение уже обслуженных транзактов. На втором этапе осуществляется кодирование, при котором каждому блоку схемы ставится в соответствие определённый оператор языка моделирования, образуя программу-модель.

В программе-модели должны выполняться инициализация транзакта t_i=t_i-1+_i , обслуживание в виде выделения времени _ij для каждого ФД_ij, перемещение по схеме модели и вывод транзакта из модели. При этом идёт проверка истечения модельного времени и условий окончания имитации. При выполнении условий окончания имитации пользователю выдаются результаты моделирования.

Более подробно рассмотрим методику моделирования на примере транзактной имитационной модели.

Имитационная модель строится в четыре этапа:

1. Выбор и составление имитаторов основных функций объекта и внешней среды (имитаторов, реализующих задачу моделирования, т.е. S_I, S_II).

2. Составление имитаторов сервисных функций, к которым относятся установка исходных данных, сбор и обработка статистических данных, организация эксперимента, т.е. S_III.

3. Составление структуры моделирующего алгоритма.

4. Описание полученного алгоритма.

Выбор имитаторов основных функций

Допустим, в качестве объекта моделирования выбираем систему обслуживания, для которой основными функциями являются обслуживание пользователей по определенным правилам. Система включает в себя три элемента, функционирование которых необходимо имитировать.

1.Входные потоки. Для этих потоков согласно концептуальному моделированию необходимо выбрать датчик случайных чисел _i с заданным законом распределения f() и числовыми характеристиками, а также необходим вычислитель

t_i+1=t_i+_i .

В рассматриваемом ранее примере для закон распределения равномерный в диапазоне 9,6±2,4 мин.

2. Для имитации процесса обслуживания необходим датчик случайных чисел (ДСЧ) с заданным законом распределения и числовыми характеристиками, описанными в концептуальной модели, определяющий время обслуживания _i^o. Помимо ДСЧ необходим вычислитель (арифметический оператор), определяющий моменты начала (t_i^H) и окончания обслуживания i-го пользователя

t_i^осв=t_i^н+_i^o.

В рассматриваемом ранее примере закон равномерный в диапазоне 8±1 мин., а или .

Если в системе имеются очереди, для их имитации необходимы или счетчики числа поступления в очередь типа k=k+1, или ДСЧ, определяющие время нахождения пользователя в очереди _i^oж, или вычислитель момента окончания ожидания t_i^ож=_i^ож+t_i. Датчик времени ожидания подчиняется закону распределения (^ож), который должен быть определен в концептуальной модели.

В рассматриваемом примере необходим счетчик числа находящихся студентов в очереди на момент прихода очередного студента (r_i).

3. Имитация правил обслуживания. В системах обслуживания помимо ранее указанных правил (выбор или переход по условию, вероятности и т.д.) существуют общие правила, по которым происходит передача данных от одного оператора к другому, а также правила присвоения значений переменным.

Определение состояния системы (занято, свободно) в алгоритме осуществляется по условию t_it_i-1^осв. В системах с ограниченной очередью условие того дождется ли пользователь обслуживания определяется выражением t_i^ожt_i-1^осв.

В рассматриваемом примере необходимо реализовать:

- отказ в обслуживании студента, если очередь больше и равна 4(r_i GE4);

- передачу на ЭВМ1 25% студентов, остальных на ЭВМ2 (ifp=0.25, ЭВМ1, ЭВМ2);

- условий t_iТ, t_it_i-1^осв1.