Система имитационного моделирования. Язык GPSS. Лекция №3. Часть 1

1.

ЛЕКЦИЯ №3 СИСТЕМА
ИМИТАЦИОННОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ.
ЯЗЫК GPSS
ЧАСТЬ 1

2.

ВОПРОСЫ
1. ЧТО НАЗЫВАЮТ МОДЕЛЬЮ?
2. ДАЙТЕ ОПРЕДЕНИЕ ПОНЯТИЮ МОДЕЛИРОВАНИЕ.
3. ПЕРЕЧИСЛИТЕ СВОЙСТВА МОДЕЛЕЙ.
4. ОПИШИТЕ КЛАССИФИКАЦИЮ МОДЕЛЕЙ ПО СПОСОБУ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ.
5. ДАЙТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЮ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.
6. ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.
7. НА КАКИЕ ГРУППЫ МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ СМО ПО СОСТАВУ?
8. ПЕРЕЧИСЛИТЕ ГРУППЫ, НА КОТОРЫЕ МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ СМО ПО ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ.

3.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ – ЭТО МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ,
ОСНОВАННЫЙ НА ТОМ, ЧТО РАССМАТРИВАЕМАЯ СИСТЕМА ЗАМЕНЯЕТСЯ НА
МОДЕЛЬ И ПРОВОДИТСЯ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ ОБ ИЗУЧАЕМОЙ СИСТЕМЕ. ПОД МОДЕЛЬЮ ИССЛЕДУЕМОЙ
СИСТЕМЫ ПОНИМАЕТСЯ НЕКОТОРАЯ ДРУГАЯ СИСТЕМА, КОТОРАЯ ВЕДЕТ СЕБЯ С
ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛОГИЧНО ПОВЕДЕНИЮ
СИСТЕМЫ. ОБЫЧНО МОДЕЛЬ ПРОЩЕ И ДОСТУПНЕЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЧЕМ
СИСТЕМА, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ УПРОСТИТЬ ЕЕ ИЗУЧЕНИЕ. СРЕДИ РАЗЛИЧНЫХ
ВИДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ
СИСТЕМ, БОЛЬШАЯ РОЛЬ ОТВОДИТСЯ ИМИТАЦИОННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ.
• ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ – ЭТО МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИ
КОТОРОМ ИЗУЧАЕМАЯ СИСТЕМА ЗАМЕНЯЕТСЯ МОДЕЛЬЮ С ДОСТАТОЧНОЙ
ТОЧНОСТЬЮ ОПИСЫВАЮЩЕЙ РЕАЛЬНУЮ СИСТЕМУ И С НЕЙ ПРОВОДЯТСЯ
ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБ ЭТОЙ СИСТЕМЕ.
ТАКУЮ МОДЕЛЬ МОЖНО «ПРОИГРАТЬ» ВО ВРЕМЕНИ КАК ДЛЯ ОДНОГО
ИСПЫТАНИЯ, ТАК И ЗАДАННОГО ИХ МНОЖЕСТВА. ПРИ ЭТОМ РЕЗУЛЬТАТЫ
БУДУТ ОПРЕДЕЛЯТЬСЯ СЛУЧАЙНЫМ ХАРАКТЕРОМ ПРОЦЕССОВ. ПО ЭТИМ
ДАННЫМ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ ДОСТАТОЧНО УСТОЙЧИВУЮ СТАТИСТИКУ.

4.

РЕАЛИЗАЦИЯ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ НА ЭВМ
ПРОИСХОДИТ С ПОМОЩЬЮ ОБЩЕЦЕЛЕВЫХ ИЛИ
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ЯЗЫКОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ. К
ОБЩЕЦЕЛЕВЫМ
ЯЗЫКАМ
МОДЕЛИРОВАНИЯ
ОТНОСИТСЯ ЯЗЫК GPSS.
ЯЗЫК МОДЕЛИРОВАНИЯ GPSS (GENERAL PURPOSE
SYSTEM SIMULATION
– ОБЩЕЦЕЛЕВАЯ СИСТЕМА
МОДЕЛИРОВАНИЯ) РАЗРАБОТАН ФИРМОЙ IBM В США.
ЯВЛЯЕТСЯ ОДНИМ ИЗ НАИБОЛЕЕ ПОПУЛЯРНЫХ В МИРЕ
ЯЗЫКОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ. ПО СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ ОН
ПРЕДОСТАВЛЯЕТ
БОГАТУЮ
ОСНОВУ
ДЛЯ
СОВРЕМЕННЫХ
ИМИТАЦИОННЫХ
СРЕД.
В
ДОПОЛНЕНИЕ, GPSS ОКАЗАЛ ГЛУБОКОЕ ВЛИЯНИЕ НА
МНОГИЕ ДРУГИЕ ЯЗЫКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ, КОТОРЫЕ
ТЕПЕРЬ ОПИРАЮТСЯ НА ПОЯВИВШИЕСЯ В GPSS
ПОНЯТИЯ.

5.

• ЯЗЫК GPSS ОРИЕНТИРОВАН НА РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭВМ
ПРОЦЕССОВ С ДИСКРЕТНЫМИ СОБЫТИЯМИ.
ТАКИМИ ПРОЦЕССАМИ ОПИСЫВАЕТСЯ, ПРЕЖДЕ
ВСЕГО, ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ МАССОВОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ И
СЛОЖНОСТИ: СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ,
СИСТЕМ ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ, ПРЕДПРИЯТИЙ ТОРГОВЛИ, А ТАКЖЕ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
И РАЗНОГО РОДА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

6.

• ЯЗЫК ОСНОВАН НА СХЕМЕ ТРАНЗАКТОВ (СООБЩЕНИЙ).
ПОД ТРАНЗАКТОМ ПОНИМАЕТСЯ ФОРМАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ,
КОТОРЫЙ ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ ПО СИСТЕМЕ (ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ
ОТ БЛОКА К БЛОКУ), ВСТРЕЧАЯ НА ПУТИ ВСЕВОЗМОЖНЫЕ
ЗАДЕРЖКИ, ВЫЗВАННЫЕ ЗАНЯТОСТЬЮ ТЕХ ИЛИ ИНЫХ
ЕДИНИЦ ОБОРУДОВАНИЯ. ТРАНЗАКТЫ ИМЕЮТ ПРЯМУЮ
АНАЛОГИЮ С ЗАЯВКАМИ В СИСТЕМАХ МАССОВОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ. В КАЧЕСТВЕ ТРАНЗАКТА МОЖЕТ
ВЫСТУПАТЬ ПРОГРАММА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ,
ТЕЛЕФОННЫЙ ВЫЗОВ, ПОКУПАТЕЛЬ В МАГАЗИНЕ, ОТКАЗ
СИСТЕМЫ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ НАДЕЖНОСТИ И Т.Д.
КАЖДЫЙ ТРАНЗАКТ ОБЛАДАЕТ СОВОКУПНОСТЬЮ
ПАРАМЕТРОВ (ДО 100), КОТОРЫЕ НАЗЫВАЮТСЯ
АТРИБУТАМИ ТРАНЗАКТА. В ПРОЦЕССЕ ИМИТАЦИИ
АТРИБУТЫ МОГУТ МЕНЯТЬСЯ В СООТВЕТСТВИИ С ЛОГИКОЙ
РАБОТЫ ИССЛЕДУЕМОЙ СИСТЕМЫ.

7.

• ЯЗЫК GPSS — ЯЗЫК ИНТЕРПРЕТИРУЕМОГО ТИПА, ОН СВЯЗАН С ПОШАГОВЫМ
ВЫПОЛНЕНИЕМ ОПЕРАТОРОВ, НАЗЫВАЕМЫХ БЛОКАМИ. СОВОКУПНОСТИ
БЛОКОВ ОПИСЫВАЮТ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ САМОЙ МОДЕЛИРУЕМОЙ
СИСТЕМЫ ЛИБО СОДЕРЖАТ ИНФОРМАЦИЮ О ПОРЯДКЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ (О
ПРОДВИЖЕНИИ ТРАНЗАКТОВ). КАЖДОЕ ПРОДВИЖЕНИЕ ТРАНЗАКТА
(СООБЩЕНИЯ) ЯВЛЯЕТСЯ СОБЫТИЕМ В МОДЕЛИ.
• КОМПЛЕКС ПРОГРАММ, ПЛАНИРУЮЩИЙ ВЫПОЛНЕНИЕ СОБЫТИЙ,
РЕАЛИЗУЮЩИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ БЛОКОВ МОДЕЛЕЙ, РЕГИСТРИРУЮЩИЙ
СТАТИСТИЧЕСКУЮ ИНФОРМАЦИЮ О ПРОХОЖДЕНИИ ТРАНЗАКТОВ, НАЗЫВАЕТСЯ
СИМУЛЯТОРОМ . СИМУЛЯТОР РЕГИСТРИРУЕТ ВРЕМЯ НАСТУПЛЕНИЯ КАЖДОГО ИЗ
ИЗВЕСТНЫХ НА ДАННЫЙ МОМЕНТ СОБЫТИЙ И ВЫПОЛНЯЕТ ИХ С НАРАСТАЮЩЕЙ
ВРЕМЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ. СИМУЛЯТОР ОБЕСПЕЧИВАЕТ ОТСЧЕТ
МОДЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ В ПРИНЯТЫХ ЕДИНИЦАХ, НАЗЫВАЕМЫХ АБСОЛЮТНЫМ
УСЛОВНЫМ ВРЕМЕНЕМ. С КАЖДЫМ СООБЩЕНИЕМ СВЯЗАНО ОТНОСИТЕЛЬНОЕ
УСЛОВНОЕ ВРЕМЯ, ОТСЧЕТ КОТОРОГО НАЧИНАЕТСЯ ПРИ ВХОДЕ СООБЩЕНИЯ В
МОДЕЛИРУЕМУЮ СИСТЕМУ И ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ПРИ ВЫХОДЕ СООБЩЕНИЯ ИЗ
СИСТЕМЫ.

8.

• ОСНОВНЫМИ ФУНКЦИЯМИ УПРАВЛЯЮЩИХ
ОПЕРАТОРОВ/БЛОКОВ ЯЗЫКА ЯВЛЯЮТСЯ:
• 1) СОЗДАНИЕ И УНИЧТОЖЕНИЕ ТРАНЗАКТОВ,
• 2) ИЗМЕНЕНИЕ ИХ АТРИБУТОВ,
• 3) ЗАДЕРЖКА ТРАНЗАКТОВ,
• 4) ИЗМЕНЕНИЕ МАРШРУТОВ ТРАНЗАКТОВ В СИСТЕМЕ.

9.

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ОБЪЕКТОВ ЯЗЫКА :
1) ОБЪЕКТЫ, ИМИТИРУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫ
ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ (УСТРОЙСТВО, ПАМЯТЬ И
ЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ);
2) СТАТИСТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ (ОЧЕРЕДЬ, ТАБЛИЦА),
3) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ (ЯЧЕЙКА,
АРИФМЕТИЧЕСКАЯ И ЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРЕМЕННЫЕ),
4) СПИСКИ