Принцип работы системы gpss

Gpss – средство имитационного моделирования

Общие правила построения и способы реализации моделей систем на эвм

В настоящее время метод машинного моделирования нашел широкое применение при разработке обеспечивающих и функциональных подсистем различных АСОИУ (интегрированных АСУ, автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний, систем автоматизации проектирования и т. д.). При этом, как уже отмечалось, независимо от объекта можно выделить следующие основные этапы моделирования: построение концептуальной модели системы S и ее формализация; алгоритмизация модели системы S и ее машинная реализация; получение результатов машинного моделирования и их интер­претация.

На первом этапе моделирования формулируется мо­дель, строится ее формальная схема и, собственно, решается вопрос об эффективности и целесообразности моделирования системы S (об аналитическом расчете или имитационном мо­делировании) на вычислительной машине (на ЭВМ, АВМ или ГВК). На втором этапе математическая модель, сфор­мулированная на первом этапе, воплощается в машинную модель, т. е. решается проблема алгоритмизации модели, ее рационального разбиения на блоки и организации интерфейса между ними; при этом также решается задача обеспечения получения необходимой точности и достоверности результатов при проведе­нии машинных эксперимен­тов. На третьем этапе ЭВМ используется для имитации процесса функцио­нирования системы S, для сбора необходимой инфор­мации, ее статистической обработки в интерпретации результатов моделирования.

При этом следует учи­тывать, что на всех этапах моделирования переход от описания к машинной мо­дели Мм, разбиение модели на части, выбор основных и второстепенных парамет­ров, переменных и харак­теристик системы и т. д. являются неформальными операциями, построенными на эвристических принципах, охватывающих как механизм принятия решений, так и проверку соответствия принятого решения действительности.

Обобщая полученные результаты в области методологии машинного моделирования, можно условно разделить эвристические принципы моделирования на совокуп­ность основных правил построения моделей систем и способов их машинной реализации. Причем правила определяют общие свойства, которыми должна обладать построенная машинная модель, а способы реализации дают конкретные приемы получения нужных свойств модели системы. Следует отметить, что правила построения и способы их реализации образуют единую систему, так что обособленное их рассмотрение не дает полного представ­ления о методологии машинного моделирования [1, 2].

Принцип работы системы gpss

Язык GPSS построен в предположении, что моделью сложной дискретной системы является описание ее элементов и логических правил их взаимодействия в процессе функционирования мо­делируемой системы. Далее предполагается, что для определенного класса моделируемых систем можно выделить небольшой набор абстрактных элементов, называемых объектами. Причем набор логических правил также ограничен и может быть описан небольшим числом стандартных операций. Комплекс программ, описывающих функционирование объектов и выполняющих логические операции, является основой для создания программной модели системы данного класса. Эта идея и была реализована при разработке языка GPSS.

Объекты GPSS подразделяются на 7 категорий и 14 типов (табл. 1) и позволяют, с одной стороны, описать их взаимо­действие сравнительно несложными наборами операций, с другой — достаточно просто и наглядно представить процесс функционирования исследуемой системы S, формализуемой в виде Q-схемы [1, З].

Для облегчения пользователю процесса построения модели в GPSS разработан так называемый язык блок-диаграмм, позволяющий упростить переход от алгоритма к программе модели системы S. Каждый блок GPSS имеет свой графический аналог, с помощью которых отображается простран­ственная конструкция модели, упрощая дальнейшую лине­аризацию программы модели.

Основой GPSS являются программы, описывающие функционирование выделенного конечного набора объектов, и специальная диспетчеризирующая программа — симулятор, который выполняет следующие функции: обеспечения задан­ных программистом маршрутов продвижения динамических объектов, называемых далее транзактами (сообщениями); планирования событий, происходящих в модели, путем регистрации времени наступления каждого события и выпол­нения их в нарастающей временной последовательности; регистрация статистической информации о функционировании модели; продвижения модельного времени в процессе мо­делирования системы.

Динамическими объектами являются транзакты (сообщения), которые представляют собой единицы исследуемых потоков и производят ряд определенных действий, продвигаясь по фиксированной структуре, представляющей собой совокупность объектов других категорий.

Операционные объекты, т. е. блоки, задают логику функционирования модели системы и определяют пути движения транзактов между объектами аппаратной категории.

Объекты аппаратной категории — это абстрактные элементы (устройства памяти и логические ключи), на которые может быть декомпозировано оборудование реальной системы. Воздействуя на эти объекты, транзакты могут изменять их состояние и влиять на движение других транзактов.

Вычислительная категория служит для описания таких ситу­аций в процессе моделирования, когда связи между компонентами моделируемой системы 5 наиболее просто и компактно выража­ются в виде математических (аналитических и логических) соотношений. Для этих целей в качестве объектов вычислительной категории введены арифметические и булевские переменные и функции.

К статистическим объектам относятся очереди и таблицы, вводимые для оценки характеристик поведения системы.

В процессе моделирования системы одни объекты взаимодей­ствуют с другими, в результате чего происходят изменения атрибутов и преобразование арифметических или логических значений их. Такие преобразования называются событиями.