Моделирование системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic
Краткое сожержание материала:
Содержание
Введение
1. Постановка задачи
2. Структурная схема модели
3. Имитационная модель на языке GPSS
3.1 Описание системы моделирования GPSS
3.2 Описание модели на GPSS
3.3 Результаты вычислительных экспериментов
4. Моделирование в системе AnyLogic
4.1 Описание среды разработки AnyLogic
4.2 Создание модели в AnyLogic
4.3 Результаты вычислительных экспериментов
Заключение
Список использованных источников
массовое обслуживание моделирование
Введение
Имитационное моделирование - это замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели. Таким образом, моделирование может быть определено как представление объекта моделью для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью.
Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследования свойств объектов на их моделях называется теорией моделирования.
Имитационной моделью называется специальный программный комплекс, который позволяет имитировать деятельность какого-либо сложного объекта. Он запускает в компьютере параллельные взаимодействующие вычислительные процессы, которые являются по своим временным параметрам (с точностью до масштабов времени и пространства) аналогами исследуемых процессов.
Целью настоящей курсовой работы является моделирование системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic.
Исходя из заданной цели, в работе решаются следующие задачи:
- на основе содержательного описания исследуемой системы предлагается ее концептуальная модель в виде СМО;
- разработка моделирующей программы на специализированном языке имитационного моделирования;
- выполняются компьютерные эксперименты с моделью.
1 Постановка задачи
Рассматривается процесс.
В узел коммутации сообщений, который состоит из входного буфера, процессора, двух выходных буферов и двух выходных линий, поступают сообщения с двух направлений (по каждому через интервалы времени 15 ± 7 мс). Сообщения с первого направления поступают во входной буфер, обрабатываются в процессоре, накапливаются в выходном буфере первой линии и передаются по первой выходной линии. Сообщения со второго направления обрабатываются аналогично, но накапливаются в выходном буфере второй линии и передаются по второй линии. Примененный метод контроля потоков разрешает одновременное присутствие в системе не больше трех сообщений с каждого направления. Если при наличии в системе трех сообщений с некоторого направления поступает сообщение с этого же направления, то оно получает отказ. Время обработки в процессоре равняется 7 мс на сообщение, время передачи по каждой из выходных линий - 15 ± 5 мс.
Промоделировать работу узла коммутации на протяжении 10с.
Определить загрузку устройств и вероятность отказов в обслуживании.
2 Структурная схема модели
Моделируемая система представлена в виде модели системы массового обслуживания (СМО), структурная схема которой показана на рис.1.
Рисунок 1- Концептуальная модель процесса обслуживания покупателей в магазине
В модели используются следующие графические символы:
G - Блок GENERATE (Генерировать) - это блок, который создает заявки, входящие в модель. Интервал времени между последовательными отправками сообщений в входной буфер (то есть, выход заявки из блока GENERATE) называется интервалом поступления.
Queue - очередь сообщений у какого-либо устройств(процессор, линия).
3 Имитационная модель на языке GPSS
3.1 Описание системы моделирования GPSS
Система моделирования GPSS World имеет боле 70 типов блоков и команд, около 50 системных параметров.
В процессе прогона имитационной модели обеспечивается возможность постоянного наблюдения в шести интерактивных графических окнах (машинная манипуляция, работа одноканальных и многоканальных устройств, функционирование блоков, отображение таблиц и матриц).
Система выдает отчет о результатах моделирования, содержащий широкий спектр параметров блоков, устройств, очередей, таблиц, пользовательских списков.
Язык GPSS ориентирован на класс систем, процесс функционирования которых можно представить в виде дискретного множества состояний и правил перехода из одного состояния в другое во времени. Примерами таких систем являются вычислительные системы, сети ЭВМ, системы передачи сообщений, транспортные объекты, склады, магазины и т.д. В качестве концептуальных моделей таких объектов используют системы массового обслуживания, автоматы, стохастические сети и т.п.
В состав GPSS входят следующие типы объектов: транзакты, блоки, списки, ячейки, функции, устройства, памяти, логические ключи, очереди, таблицы, ячейки, функции, переменные. Под объектом понимается образ, объединяющий некоторую структуру данных и правила преобразования этих данных. Стандартные числовые атрибуты - часть данных, доступных программисту.
Язык GPSS хорошо согласуется с удобным описанием модели системы в форме Q - схемы.
3.2 Описание модели на GPSS
Здесь представлена модель, созданная в среде GPSS World. Листинг программы представлен ниже:
Buf Storage3
Generate15,7
Assign1, 1;P1=1 № линии 1
Transfer, inp
;======================================
Generate15, 7
Assign1, 2;P1=2 № линии 2
;======================================
inpGate SNFBuf, otkaz
Enter Buf
QUEUE Bufinp
SeizeProc
Depart Bufinp
Advance7
ReleaseProc
;======================================
TEST EP1,1,nal2
QUEUEBuf11
SEIZELine1
ADVANCE15,5
DEPARTBuf1
RELEASELine1
TERMINATE1
;======================================
nal2 QUEUEBuf2
SEIZELine2
ADVANCE15,5
DEPARTBuf
RELEASELine2
TERMINATE1
Start 1000
otkaz savevalue otk+, 1
savevalue potk, v1
1 variable x$otk/n$inp
terminate 1
Операторы GPSS, использованные в модели, представлены в таблице 1.
Таблица 1
|
Код и назначение |
Содержание операнда |
|
|
1 |
2 |
|
|
GENERATE (создание транзактов) |
Интервал поступления транзактов. Модификатор-интервал или модификатор-функция. Время задержки первого транзакта . Количество создаваемых транзактов. |
|
|
STORAGE (хранилище или память) |
Название STORAGE становится понятным, если представить себе, что МКУ это автоматизированный склад или многоэтажный гараж с определенным числом мест, которое и задает этот оператор. В таких случаях МКУ определяет не количество одинаковых устройств для обслуживания, а количество одинаковых мест для хранения. |
|
|
QTABLE (peгиcтpaция cтaтиcтики для тpaнзaктoв, вxoдящиx в блoки QUEUE и DEPART) |
NAME QTABLE A, B, C, D NAME - мeткa oбъeктa. A - имя oчepeди. В - вepxний пpeдeл пepвoгo чacтoтнoгo клacca. C - рaзмep чacтoтныx клaccoв. D - кoличecтвo чacтoтныx клaccoв. |
|
|
QUEUE (регистрация входа в очередь) |
Номер (имя) очереди. Число единиц, на которое увеличивается длина очереди. |
|
|
ENTER (занятие многоканального устройства) |
Номер (имя) многоканального устройства. Число единиц, занимаемых транзактом. |
|
|
ADVANCE (задержка транзакта) |
Среднее время. Модификатор-интервал или модификатор-функция: FNj, FN$<ИМЯ>, FN*j |
|
|
DEPART (уменьшение очереди) |
Номер (имя) очереди. Число...
Другие файлы:
Имитационное моделирование Моделирование системы массового обслуживания средствами GPSS World Имитационное моделирование агрегированной системы массового обслуживания Моделирование процессов обработки информации Применение теории массового обслуживания в исследовании рынка |
© 2006-2015 Студенческий сайт ТНУ им. В.И.Вернадского, TNU.in.UA