Разработка концептуальной модели системы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине:

«Общая теория систем»

на тему:

«Разработка средств моделирования систем»

КП.ИИ5.08876–02 81 00

 

 

Разработала:

студентка ФЭИС группы ИИ5

Шумко Т.В.

Руководитель: Муравьев Г.Л.

Н.контроль: Муравьев Г.Л.

 

 

Брест 2010

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ задания

1.1 Формулирование требований к системе

1.2 Разработка концептуальной модели системы

2 Разработка имитационной модели

3 Проектирование системы

4 Реализация системы

5 Испытание и тестирование системы

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение

 

Общая теория систем (ОТС) – это научное направление, которое занимается разработкой философских, методологических, научно-теоретических и практических проблем, связанных с анализом и синтезом систем. Это междисциплинарная наука, которая предназначена для целостного познания окружающего мира.

Развитие ОТС предопределяется опытом всего человечества, начиная от античных времен. Причины ее возникновения связаны с многокачественностью, многомерностью, разнопорядковостью реальной действительности, а также с укрупнением и усложнением исследуемых объектов, потребностью перехода от простого аналитического подхода в исследовании к системному.

Общая теория систем - специально-научная и логико-методологическая концепция исследования объектов, представляющих собой системы. ОТС тесно связана с системным подходом и является конкретизацией и логикометодологическим выражением его принципов и методов.

Основными задачами ОТС являются изучение, типология, классификация систем, изучение системообразующих и системоразрушающих факторов, выявление общих законов и закономерностей структуры и функций систем.

Одной из самых распространенных систем моделирования является система общецелевого назначения GPSS. В этой системе подход к описанию моделей функциональный, способ продвижения модельного времени – событийный, метод реализации квазипаралельностей – транзактный.

GPSS - GeneralPurposeSimulationSystem, то есть общецелевая система моделирования. Это средство предоставляет пользователю возможность создавать и «испытывать» имитационные модели различных по своему физическому устройству и назначению систем. Необходимо только, чтобы решаемая с помощью моделирования задача могла быть описана средствами теории систем массового обслуживания (СМО). Строго говоря, под это определение подпадают объекты, процесс функционирования которых можно представить в виде состояний и правил перехода из одного состояния в другое, определяемых в дискретной пространственно-временной области.

Система массового обслуживания - система, которая производит обслуживание какого-либо поступающего в неё потока заявок.

В теории систем массового обслуживания, обслуживаемый объект называют требованием. В общем случае под требованием обычно понимают запрос на удовлетворение некоторой потребности, например, разговор с абонентом, посадка самолета, покупка билета, получение материалов на складе.

Средства, обслуживающие требования, называются обслуживающими устройствами или каналами обслуживания.

В СМО рассматриваются такие случаи, когда поступление требований происходит через случайные промежутки времени, а продолжительность обслуживания требований не является постоянной, т.е. носит случайный характер. В силу этих причин одним из основных методов математического описания СМО является аппарат теории случайных процессов.

Основной задачей теории СМО является изучение режима функционирования обслуживающей системы и исследование явлений, возникающих в процессе обслуживания. Так, одной из характеристик обслуживающей системы является время пребывания требования в очереди. Очевидно, что это время можно сократить за счет увеличения количества обслуживающих устройств. Однако каждое дополнительное устройство требует определенных материальных затрат, при этом увеличивается время бездействия обслуживающего устройства из-за отсутствия требований на обслуживание, что также является негативным явлением. Следовательно, в теории СМО возникают задачи оптимизации: каким образом достичь определенного уровня обслуживания (максимального сокращения очереди или потерь требований) при минимальных затратах, связанных с простоем обслуживающих устройств.

1 Анализ задания

1.1 Формулирование требований к системе

Задача анализа рассматривается как задача проверки того, обладает ли построенная система заранее указанными свойствами.

Комплекс заранее указанных свойств, которыми должна обладать проектируемая система, подразделяется на два подытоживающих свойства, называемых работоспособностью и эффективностью.

Работоспособность системы состоит в правильном выполнении заданных функций, т.е. в правильной реализации заданного множества алгоритмов обработки информации.

Эффективность системы заключается в ограниченности или минимальности разного рода затрат, связанных с изготовлением и применением.

Моделирование - один из наиболее распространенных методов исследования процессов функционирования сложных систем. Известно достаточно большое количество методов построения математических моделей и средств реализации моделирующих алгоритмов.

Основная задача моделирования заключается в том, чтобы на момент запуска моделируемой системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

- требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;

- требуемую пропускную способность системы;

- требуемое время реакции системы на запрос;

- безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами      - готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;

- простоту эксплуатации и поддержки системы;

- необходимую безопасность.

Программный продукт GPSS является одним из наиболее популярных языков для имитационного моделирования, в котором можно получить любые свойства моделируемого объекта, однако, чтобы описать с помощью него модель, необходимо затратить немалые усилия. Для того чтобы упростить пользователю описание однотипной системы, можно написать программу, которая выполняет построение этой системы в виде текста на GPSS.

По условию задания, к системе должны предъявляться следующие требования:

- описания систем в терминах сетей массового обслуживания;

В терминах систем массового обслуживания описываются многие реальные системы: вычислительные системы, узлы сетей связи, магазины, производственные участки – любые системы, где возможны очереди и отказы в обслуживании.

В вычислительной системе роль обслуживающего прибора играет ЭВМ, роль заявок - решаемые задачи. Источником заявок служат терминалы пользователей. Моментом выдачи заявки является момент нажатия клавиши для подачи директивы о запуске задачи на решение. Операционная системы ЭВМ исполняет роль диспетчера: определяет очередность решения задач. В роли ячеек буфера выступают ячейки памяти ЭВМ, хранящие сведения о задачах, требующих решения.

СМО представляет собой совокупность конечного числа обслуживающих узлов, в которой циркулируют заявки, переходящие в соответствии с маршрутной матрицей из одного узла в другой. Узел всегда является разомкнутой СМО. При этом отдельные СМО отображают функционально самостоятельные части реальной системы, связи между СМО - структуру системы, а требования, циркулирующие по СМО, - составляющие материальных потоков (сообщения (пакеты) в коммуникационной сети, задания в мультипроцессорных системах, контейнеры грузопотоков и т.п.).

Теория массового обслуживания связана с разработкой и анализом математических, т.е. абстрактных, моделей, которые описывают процесс обслуживания некоторых объектов, поступающих на вход обслуживающего прибора в виде некоторого потока, и образующего в общем случае очередь на входе обслуживающего прибора.

- рассматриваются сети замкнутые и разомкнутые;

Разомкнутая сеть – это такая отрытая сеть, в которую заявки поступают из внешней среды и уходят после обслуживания из сети во внешнюю среду. Другими словами, особенностью разомкнутой СМО является наличие одного или нескольких независимых внешних источников, которые генерируют заявки, поступающие в сеть, независимо от того, сколько заявок уже находится в сети. В любой момент времени в разомкнутой СМО может находиться произвольное число заявок (от 0 до Ґ).

В замкнутой СМО циркулирует фиксированное число заявок, а внешний независимый источник отсутствует. Исходя из физических соображений, в замкнутой СМО выбирается внешняя дуга, на которой отмечается псевдонулевая точка, относительно которой могут измеряться временные характеристики.

- система должна обеспечивать ввод и анализ корректности параметров систем;

При вводе параметров, необходимых для реализации системы, проверяется их корректность и если параметр введён неверно, то пользователя просят повторить ввод но уже нового параметра.

- система должна обеспечивать генерацию отчётов.

В системе моделирования GPSSW предусмотрен стандартный отчет, в котором выводятся результаты моделирования.

Стандартный отчет включает в себя результаты моделирования системы, например такие, как:

- коэффициент использования канала обслуживания;

- средняя длина очереди;

- среднее время пребывания требования в очереди и ряд других.

STORAGE (Запомнить)

 

Используется для определения ёмкости одной или нескольких памятей. Исполнение STORAGE (впрочем, как и всех рассмотренных) происходит только после успешного завершения процесса компиляции, при этом вводится в действие оговорённое число ресурсовSTORAGE. STORAGE в силу своей специфики должен располагаться в модуле описания, до того как началось движение транзактов, так как после компиляции программа последовательно исполняет все, стоящие до первого START. Формат STORAGE может быть представлен двумя способами:

<label STORAGE A >,

Label - не имеет значения по умолчанию, отсутствие ярлыка приводит к ошибке компиляции. Ярлык является идентификатором памяти, ёмкость которой определяется. При этом формате можно определить только одну память.

А - не имеет значения по умолчанию, отсутствие приводит к ошибке компиляции. Операнд определяет ёмкость памяти, т.е. число моделируемых устройств обслуживания. Необходимо иметь в виду, что в этом формате можно использовать одну единицу ёмкости в заданный момент времени.

Приведём примеры записи:

1. SAM STORAGE 10,

2. 3     STORAGE 5.

В первом примере памяти SAM определяется ёмкость 10, во втором примере памяти за номером 3 определяется ёмкость 5. 

Используя многоканальное обслуживание можно не определять STORAGE, в этом случае ёмкость по умолчанию практически равна бесконечности (а именно, 2147483647).

При записи во втором формате - <STORAGESname1,A/Sname2, B/Sname3,C … > - можно определять несколько памятей сразу. Определитель памяти представляет пары обозначений, разделённых запятой, между собой пары отделяются слешем. Вначале пишется символ памяти, а затем её имя – первый член пары, после запятой пишется операнд А,В, характеризующий ёмкость памяти второй член пары. Символ S может быть отделён от имени памяти символом $ или имя может быть включено в круглые скобки, памяти одинаковой ёмкости могут записываться через тире.

Рассмотрим пример GPSS-ной модели и текст программы на языке GPSS, соответствующий этой модели.

1 Представим модель графически (рисунок 2.1)

 

B1          B2             B3

 

    - генератор

                            -накопитель

 

 

     - устройство

 

Рисунок 2.1

 

Опишем сеть аналитически.

Количество узлов – 5.

1 узел - для источника (генератора) заявок.Закон поступления заявок -равномерный;

2 узел - обслуживающее устройство. Закон обслуживания – экспоненциальный;

3 узел - обслуживающее устройство. Закон обслуживания – экспоненциальный;

4 узел - обслуживающее устройство. Закон обслуживания – экспоненциальный;

5 узел - приемник. Поглощает по 1 заявке.

 

Матрица переходов для примера сети представлена на рисунке 2.2

 

-	1	2	3	4	5
1	0	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0
3	0	0,9	0	0,1	0
4	0,9	0	0	0	0,1
5	0	0	0	0	1

 

Рисунок 2.2 Матрица переходов для примера сети.

 

Модель на языке GPSSдолжна выглядеть так:

 

GENERATE 10

L3 QUEUE 1

SEIZE B1

DEPART 1

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,2.1))

RELEASE B1              

 

L1 QUEUE 1

SEIZE B2

DEPART 1

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,6))

RELEASE B2

TRANSFER 0.9,L2,L1

   

L2 QUEUE 1

SEIZE B3

DEPART 1

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,10))

RELEASE B3

TRANSFER 0.9,L4,L3

L4 TERMINATE 1

START 1000

 

Занесём данный текст в программу GPSS WORLD и получим стандартный отчёт.

В отчете собираются следующие статистические данные:

- START TIME – начальное значение времени моделирования;

- END TIME – конечное значение времени моделирование;

- BLOCKS – число блоков, использованных при моделировании;

- FACILITIES – число устройств, использованных при моделировании;

- STORAGE – число многоканальных устройств, использованных при моделировании.

Информация об устройствах содержит следующие колонки:

- FACILITY - имя устройства;

- ENTRIES - количество транзактов, входивших в устройство;

- UTIL. - коэффициент загрузки устройства;

- AVE.TIME - среднее время пребывания транзакта в устройстве;

- AVAILABLE - состояние устройства в момент окончания моделирования (1 - устройство доступно, 0 - недоступно);

- OWNER - номер последнего транзакта, вошедшего в устройство;

- PEND - количество транзактов, ожидающих выхода устройства из режима прерывания;

- INTER - количество транзактов, пребывание которых в устройстве было прервано;

- RETRY - количество транзактов, ожидающих каких-либо условий, зависящих от состояния данного устройства;

- DELAY - количество транзактов, ожидающих возможности входа в устройство (обычно это транзакты, находящиеся в очереди);

Информация об очередях содержит следующие колонки:

- QUEUE - имя очереди;

- MAX - максимальная длина очереди (т.е. количество транзактов в ней) за время моделирования;

- CONT.- длина очереди в момент окончания моделирования;

- ENTRIES - количество транзактов, входивших в очередь;

- ENTRIES(0) - количество транзактов, которым не потребовалось ждать в данной очереди (нулевые входы);

- AVE.CONT.- средняя длина очереди;

- AVE.TIME - среднее время пребывания транзактов в очереди;

- AVE.(-0) - среднее время пребывания транзактов в очереди без учета нулевых входов (т.е. без учета транзактов с нулевым временем пребывания в очереди);

- RETRY - количество транзактов, ожидающих каких-либо условий, зависящих от состояния данной очереди.

Проектирование системы

 

В окончательном виде любая программа представляет собой набор инструкций процессора. Всё, что написано на любом языке программирования, - более удобная, упрощённая запись этого набора инструкций, облегчающая написание, отладку и последующую модификацию программы. Чем выше уровень языка, тем в более простой форме записывается одни и те же действия.

С ростом объёма программы становится невозможным удерживать в памяти все детали, и становится необходимым структурировать информацию, выделять главное и отбрасывать несущественное. Этот процесс называется повышением степени абстракции программы.

Первым шагом к повышению абстракции является использование функции. Следующий шаг – описание собственных типов данных, позволяющих структурировать и группировать информацию.

Объединение в модули описаний типов данных и функций, предназначенных для работы с ними, со скрытием от пользователя модуля несущественных деталей, является дальнейшим развитием структуризации программы.

Введение понятия класса является естественным развитием идей модульности. В классе структуры данных и функции их обработки объединяются. Класс используется только через его интерфейс – детали реализации для пользователя класса несущественны.

Класс является типом данных, определяемым пользователем. В классе задаются свойства и поведение какого-либо предмета или процесса в виде полей данных (аналогично структуре) и функции для работы с ними. Создаваемый тип данных обладает практически теми же свойствами, что и стандартные типы. В нашей программе мы использовали три класса:

- Класс FuncStandart содержит описание всех стандартных функций, определённых языком имитационного моделирования GPSS.

В зависимости от выбранной пользователем функции вызывается соответствующий ей метод класса FuncStandart. Вызванный метод отправляет на консоль запрос пользователю на ввод параметров выбранной функции. В зависимости от введенныхпараметров, метод генерирует строку, содержащуюописание стандартной функции с уже заданными параметрами на языке имитационного моделирования GPSS.

- Класс GPSSOperatori содержит описание операторов языка имитационного моделирования GPSS.В зависимости от матрицы, сгенерированной в методе Matrixкласса GPSSText, вызываются соответствующие методы класса GPSSOperatori. Все методы класса возвращают строковое значение, содержащее описание требуемых операторов языка имитационного моделирования GPSS. Причем стандартные функции, которые используются в операторах как параметры, генерируются в классе FuncStandart.

- Класс GPSSText описывает сгенерированный текст языка имитационного моделирования GPSS. Во-первых, метод класса Matrix, выводит на консоль запрос об операторах узлов, содержащихся в имитационной модели и о движении транзакта по соответствующим узлам. В зависимости от полученных данных генерируется матрица переходов. Во-вторых, в методе Programma, по матрице переходов совершается соответствующий вызов метода классаGPSSOperatori. В конечном итоге, результат работы программы записывается в файл GPSStext.txt. Этот файл содержит окончательно сгенерированный текст программы на языке имитациооного моделирования GPSS.

Идея классов является основой объектно-ориентированного программирования.

Основными свойствами ООП является инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Объединение данных с функциями их обработки в сочетании со скрытием ненужной для использования этих данных информации называется инкапсуляцией.

Наследование – это возможность создания иерархии классов, когда потоки наследуют все свойства своих предков, могут их изменять и добавлять новые.

Полиморфизм – возможность использования в различных классах иерархии одно имя для обозначения сходных по смыслу действий и гибко выбирать требуемое действие во время выполнения программы.

В нашей программе используется первые два свойства ООП.

Проектирование объектно-ориентированной программы представляет собой весьма сложную задачу, поскольку в процесс добавляется ещё один важный этап – разработка иерархий классов.

Представим иерархию классовнашей программы (рисунок 3.1)

 

 

Рисунок 3.1

РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ

 

Как ранее уже описывалось, программа состоит из трёх классов:

- Класс FuncStandart содержит описание всех стандартных функций, определённых языком имитационного моделирования GPSS.

- Класс GPSSOperatori содержит описание операторов языка имитационного моделирования GPSS.

- Класс GPSSText описывает сгенерированный текст языка имитационного моделирования GPSS.

 

Класс FuncStandart

-

- Метод stringfBETA() задает параметры функцииBETA(Stream,Min,Max,Shape1,Shape2) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfBINOMIAL()задает параметры функции BINOMIAL(Stream,TrialCount,Probability) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfDUNIFORM()задает параметры функции DUNIFORM(Stream,Min,Max) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringf_1() задает параметры функций EXPONENTIAL(Stream,Locate,Scale), EXTVALA(Stream,Locate,Scale), EXTVALB(Stream,Locate,Scale), LAPLACE(Stream,Locate,Scale), LOGISTIC(Stream,Locate,Scale)и возвращает строку содержащую описание этих параметров с уже заданными пользователем значениями.

- Методstring f_2() задаетпараметрыфункцийGAMMA(Stream,Locate,Scale,Shape), INVGAUSS(Stream,Locate,Scale,Shape), INVWEIBULL(Stream,Locate,Scale,Shape), OGLAPLACE(Stream,Locate,Scale,Shape), LOGLOGIS(Stream,Locate,Scale,Shape),LOGNORMAL(Stream,Locate,Scale,Shape),PEARSON5(Stream,Locate,Scale,Shape),WEIBULL(Stream,Locate,Scale,Shape)ивозвращаетстрокусодержащуюописаниеэтихпараметровсужезаданнымипользователемзначениями.

- Метод stringfGEOMETRIC()задает параметры функции GEOMETRIC(Stream,Probability) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfNEGBINOM()задает параметры функции NEGBINOM(Stream,SuccessCount,Probability) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfNORMAL()задает параметры функции NORMAL(Stream,Mean,StdDev) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfPARETO()задает параметры функции PARETO(Stream,Locate,Scale) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод string fPEARSON6()задает параметры функции PEARSON6(Stream,Locate,Scale,Shape1,Shape2) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfPOISSON()задает параметры функции POISSON(Stream,Mean) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfTRIANGULAR()задает параметры функции

- TRIANGULAR(Stream,Min,Max,Mode) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

- Метод stringfUNIFORM() задает параметры функции UNIFORM(Stream,Min,Max) и возвращает строку содержащую описание этой функции с уже заданными пользователем параметрами.

 

Класс GPSSOperatori

 

- Описываются переменные целого типа nF, nST, nFas, nQ, ответственные за номер используемой функции, номер многоканального устройства, номер одноканального устройства, номер очереди соответственно.

- МетодGENERATE задаёт параметры оператора GENERATE и возвращает строковое значение этого оператора с заданными пользователем значениями параметров.

На первом этапе определяется промежуток времени между появлениями транзактов. Он может быть: постоянным, случайным, заданным функцией, зависящим от функции, а также не задан.

При промежутке времени между появлениями транзактов заданном функцией или зависящем от функции, определяется, какой будет функция: стандартной или пользовательской, в зависимости от этого вызываются функцииFStandи FUNCTIONсоответственно.

На втором этапе определяется время задержки появления первого транзакта. Оно может быть: задано или не задано.

На третьем этапе определяется предельное число транзактов.Оно так же может быть: задано или не задано.

На четвёртом этапе определяется приоритет транзактов. Он может быть: задан или не задан.

- Метод ADVANCE задаёт параметры оператора ADVANCE и возвращает строковое значение этого оператора с заданными пользователем значениями параметров.

В методе определяется время задержки транзакта. Оно может быть: постоянным, случайным, заданным функцией, зависящим от функции.

При времени задержки транзакта заданном функцией или зависящем от функции, определяется, какой будет функция: стандартной или пользовательской, в зависимости от этого вызываются функцииFStandи FUNCTIONсоответственно.

- Метод ENTER возвращает строку содержащую операторы языка имитационного моделирования GPSS, описывающие многоканальное устройство.

На первом этапе в файл GPSStext.txt (файл для записи сгенерированного текста программы на языке имитационного моделирования GPSS) записывается описание многоканального устройства, то есть его имя и количество каналов.

На втором этапе определяется, на каком шаге программы пользователь желает получить статистику: нахождение транзакта в очереди перед ОУ, нахождение транзакта в ОУ, общее время обработки транзакта, а также возможен вариант без сбора статистики.

На третьем этапе записывается оператор захвата многоканального устройства с названием этого устройства и количеством захвачиваемых каналов.

На четвёртом этапе происходит переход на генерацию текста оператора ADVANCE.

На пятом этапе записывается оператор освобождения многоканального устройства с названием этого устройства и количеством освобождаемых каналов.

- Метод SIZE возвращает строку содержащую операторы языка имитационного моделирования GPSS, описывающие одноканальное устройство.

На первом этапе определяется, на каком шаге программы пользователь желает получить статистику: нахождение транзакта в очереди перед ОУ, нахождение транзакта в ОУ, общее время обработки транзакта, а также возможен вариант без сбора статистики.

На втором этапе записывается оператор захвата одноканального устройства с названием этого устройства.

На третьем этапе происходит переход на генерацию текста оператора ADVANCE.

На четвертом этапе записывается оператор освобождения одноканального устройства с названием этого устройства.

- Метод FUNCTION задаёт параметры оператора FUNCTION и возвращает строковое значение этого оператора с заданными пользователем значениями параметров.

В файл GPSStext.txtна первом этапе записывается номер генератора случайного числа; на втором этапе тип функции; на третьем число точек и их координаты.

- Метод Fstandartопределяет, какая стандартная функция будут вызываться, то есть обращается в класс FuncStandart, и возвращает строку, содержащую описание этой функции.

 

Класс GPSSText

 

- Переменные oper, ukazat, matrix типа vectorнаходящиеся в области private,определяют операторы принадлежащие узлам, указатели на узлы, матрицу переходов от одного узла к другому соответственно.

- Метод Matrix генерирует матрицу переходов от одного узла к другому, а также определяет, какие операторы принадлежат узлам.

На первом этапе определяется оператор на соответствующем узле.

На втором этапе в соответствии с номером узла, определяется, какая строка будет генерироваться в матрице.

Если узел содержит генератор, одноканальное либо многоканальное устройство, то в столбец с номером узла, в который переходит дальше транзакт, записывается 1, в остальные столбцы записывается 0.

Если узел вероятностный, то в столбцы с номерами узлов, на которые совершается переход, записывается соответствующая вероятность, в остальные столбцы записываются нули.

Если узел является терминатором, то в соответствующую строку записываются все нули.

Причем, при каждом описании узла, в вектор operзаписывается оператор, соответствующий узлу.

- Метод Programma окончательно генерирует текст программы, написанной на языке имитационного моделирования GPSS.

На первом этапе вызывается метод Matrix, который заполняет матрицу переходов и вектор операторов.

На втором этапе определяются узлы, на которых будут стоять указатели.

На третьем генерируется программа в соответствии с матрицей, операторами и указателями.

В конце программы выводится текст, подтверждающий корректное ее завершение, а также название файла, хранящего текст программы, написанной на языке имитационного моделирования GPSS.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе выполнения курсового проекта, на языке высокого уровня С++ в средеMicrosoftVisualC++ была разработана программа генерации GPSSтекста.Возможностью данной программы является построения имитационной модели системы массового обслуживания.

На практике было выявлено, что использование данного приложения сильно упрощает построение самой модели СМО, так как нет необходимости в знании операторов языка имитационного уровня GPSS.

Генерируемый текст легко перемещается в среду GPSSи пользователь имеет возможность получить готовый отчет, содержащий все необходимые параметры для анализа имитационной модели.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Муравьев Г.Л. Моделирование систем В 2 ч. Ч.1. Конспект лекций–Брест:БГТУ 2003

2. Мороз А.И. Курс теории систем. Учебник для ВУЗов– Москва: Высшая школа 1987

3. Антонов А.В. Системный анализ. Учебник для ВУЗов – Москва: Высшая школа 2004

4. Кудрявцев Е.М.GPSSWorld. Основы имитационного моделирования различных систем.Учебник для ВУЗов – Москва 2004

5. Алтаев А.А. Имитационное моделирование на языке GPSS. Методическое пособие – Улан- Удэ2002

6. Петухов О.А., Морозов А.В., Петухова Е.О. Моделирование системное, имитационное, аналитическое. Учебное пособие – Санкт-Петербург 2008

7. Норенков И.П., Федорук Е.В.Имитационное моделирование систем массового обслуживания. Методические указания – Москва 1999

8. Кутузов О.И., Татарникова Т.М., Петров К.О. Распределенные информационные системы управления. Учебное пособие – Санкт-Петербург 2000

Приложение А

 

1 Одноканальная замкнутая СМО с одним устройством

                              B1

 

 

Рисунок 1Условное графическое обозначениеодноканальной замкнутойСМО с одним устройством

 

Система включает: одноканальное устройство (В1).

Система обслуживает входной процесс одного типа.

Закон поступления заявок – экспоненциальный.

В процессе обслуживания заявки поступают:

- на узел B1;

- из узла B1 обратно на узел В1;

- из узла S2 на узел S4.

Время обслуживания заявок распределено по – экспоненциальному закону.

 

GENERATE 10

L1 ADVANCE (Exponential(1,0,10))

QUEUE OHER

SEIZE B1

DEPART OHER

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,2.1))

RELEASE B1

TRANSFER,L1

   

GENERATE 480

TERMINATE 1

START 1

 

2 Одноканальная замкнутая смо с несколькими устройствами

В1                                        В2

 

Рисунок 2 Условное графическое обозначениеодноканальной замкнутой смо с несколькими устройствами 

 

Система включает: одноканальные устройства (B1, B2).

Система обслуживает входной процесс одного типа.

Закон поступления заявок – экспоненциальный.

В процессе обслуживания заявки поступают:

- на узел B1;

- из узла B1 на узел B2;

- из узла B2 обратно на узел B1.

Время обслуживания заявок распределено по – экспоненциальному закону.

 

GENERATE 10

L1 ADVANCE (Exponential(1,0,10))

QUEUE 1

SEIZE B1

DEPART 1

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,2.1))

RELEASE B1              

 

QUEUE 1

SEIZE B2

DEPART 1

ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,6))

RELEASE B2

TRANSFER,L1

 

3 Одноканальная разомкнутая СМО с одним устройством

 

B1   

 

Рисунок 3 Условное графическое обозначениеодноканальной разомкнутой смо с одним устройством 

 

Система включает: одноканальное устройство (B1).

Система обслуживает входной процесс одного типа.

Закон поступления заявок – постоянный.

В процессе обслуживания заявки поступают:

- на узел B1;

- после прохождения узла B1 обслуживание завершается.

Время обслуживания заявок распределено по – случайному закону.

 

GENERATE 10

QUEUE    1

SEIZE    B1

DEPART   1

ADVANCE  8,4

RELEASE  B1

TERMINATE 1

START    10000

 

4 Одноканальная разомкнутая СМО с несколькими устройствами 

B1                                         B2

                                       

 

Рисунок 4 Условное графическое обозначениеодноканальной разомкнутой смо с несколькими устройствами 

Система включает: одноканальные устройства (B1, B2).

Система обслуживает входной процесс одного типа.

Закон поступления заявок – случайный.

В процессе обслуживания заявки поступают:

- на узел B1;

- из узла B1 на узел B2;

- после прохождения узла B2 обслуживание завершается.

Время обслуживания заявок распределено по – случайному закону.

 

GENERATE 10,3

QUEUE    1

SEIZE    B1

DEPART   1

ADVANCE  8,4

RELEASE  B1

QUEUE    1

SEIZE    B2

DEPART   1

ADVANCE  6,2

RELEASE  B2

TERMINATE 1

START    10000

 

5 Одноканальная разомкнутая СМО с обратной связью

 

B1

 

Рисунок 5 Условное графическое обозначениеодноканальной разомкнутой смо с обратной связью

 

Система включает: одноканальное устройство (B1).

Система обслуживает входной процесс одного типа.

Закон поступления заявок – случайный.

В процессе обслуживания заявки поступают:

- на узел B1;

- из узла B1 с вероятностью 0,1 обратно на узел B1, с вероятностью 0,9 обслуживание завершается.

Время обслуживания заявок распределено по – случайному закону.

 

GENERATE 10,3

QUEUE 1

L_1 SEIZE B1

ADVANCE 8,4

RELEASE B1

TRANSFER 0.9,L_2,L_1

L_2 TERMINATE 1

START 10000

 

6 Одноканальная разомкнутая СМО с обратными связями и несколькими устройствами

 

B1          B2             B3