ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
сведения по моделированию процессов и явлений, по методологии формирования информационных моделей окружающего мира. В создании информационной культуры нового общества положена идея компьютерной поддержки каждого изучаемого предмета. Важным является принцип непрерывности информационной подготовки учащихся, который должен соблюдаться в уровневом вузовском образовании: бакалавриат и магистратура. К информационной подготовке можно отнести обучение методологии и средствам моделирования. Формирование информационной среды Российского образования требует решения проблем:
1. Создание единой системы программно- и аппаратно- совместимых средств вычислительной техники и техники связи, используемой в непрерывном учебном процессе.
2. Выходом в Интернет образовательных организаций.
3. Формирование единой информационной среды непрерывного образования с созданием баз данных учебной и методической литературы. Организация обмена информационными ресурсами Российской образовательной системы с международной в области фундаментальных и прикладных достижений.
4. Совершенствование инструментальных средств непрерывного образования, ориентированных на использование и разработку электронных учебников и методических материалов, программные и аппаратные средства создания компьютерных обучающих систем, средства технологии разработки мультимедиа продуктов, геоинформационных систем и т. д.
5. Организация инфраструктуры информатизации образования как информатизации общества в целом. Включает создание новых, тиражирование и внедрение существующих информационных технологий в непрерывное образование. Идеологически при информатизации образования необходимо учитывать ряд принципиальных позиций: Эволюционное развитие сложившейся методологии образования за счет явных преимуществ новых информационных технологий, а именно, возможность наглядного, динамичного представления информатизации с использованием видеоизображений и звука, применения удаленного доступа для ознакомления с внешним и внесения собственного информационного ресурса в образовании. Непрерывность и преемственность электронного образования на всех уровнях обучения, начиная от школьного, затем бакалавриата, магистратуры и до послевузовского. Непрерывность должна обеспечиваться электронной поддержкой всех дисциплин учебного процесса. Выбор методики и средств обучения для выявления творческих индивидуальных способностей учащихся на основе информационных технологий и телекоммуникационных систем.
Формирование методически и научно-обоснованной системы базового образования на основе компьютерных технологий. Одним из реальных путей решения проблемы в целом является формирование и реализация региональных научно-технических программ с долевым федеральным и местным бюджетным финансированием при дополнительном использовании внебюджетных средств. Предметом специальных исследований коллективов Высшей школы должны стать содержание, методы и средства развития образования как опережающей системы в будущем информационном обществе. При этом фундаментальное место занимают методы и средства моделирования, на основе которых можно предсказать будущее. Только при устойчивом развитии цивилизации мы можем надеяться на последовательное становление ноосферы как сферы разума. Будущее развитие человечества должно быть управляемым и в этом аспекте, несомненно, управляемым должно быть и развитие образования.
4. Модель обработки документов в Университете
4.1. Постановка задачи
Для приёма и обработки документов в университете назначена группа в составе трёх сотрудников. Ожидаемая интенсивность потока документов — 15 документов в час. Среднее время обработки одного документа одним сотрудником — tобс =12 мин. Каждый сотрудник может принимать документы из любой организации. Освободившийся сотрудник обрабатывает последний из поступивших документов. Поступающие документы должны обрабатываться с вероятностью не менее 0,95.
Определить, достаточно ли назначенной группы из трёх сотрудников для выполнения поставленной задачи.
4.2. Аналитическое решение задачи
Группа сотрудников работает как СМО, состоящая из трёх каналов, с отказами, без очереди. Поток документов с интенсивностью λ =15 час1 можно считать простейшим, так как он суммарный от нескольких организаций. Интенсивность обслуживания
Закон распределения неизвестен, но это несущественно, так как показано, что для систем с отказами он может быть произвольным.
Граф состояний СМО — это схема «гибели и размножения». Для неё имеются готовые выражения для предельных вероятностей состояний системы:
Отношение ρ = λ
µ называют приведенной интенсивностью потока документов (заявок). Физический смысл её следующий: величина
ρ представляет собой среднее число заявок, приходящих в СМО за среднее время обслуживания одной заявки.
В задаче ρ = λµ =155 =3.
В рассматриваемой СМО отказ наступает при занятости всех трёх каналов, то есть при Pотк = P3. Тогда:
Так как вероятность отказа в обработке документов составляет более 0,34 (0,346), то необходимо увеличить количество сотрудников группы. Увеличим состав группы в два раза, то есть СМО будет иметь теперь шесть каналов, и рассчитаем Pотк:
Теперь Pобс =1− Pотк =1−0,052 ≈0,95.
Таким образом, только группа из шести сотрудников сможет обрабатывать поступающие документы с вероятностью 0,95.
4.3. Решение задачи в AnyLogic
Создайте модель Обработка_документов.
1.Выполняем команду Файл/Создать/Модель на панели инструментов. Откроется диалоговое окно Новая модель.
2.В поле Имя модели диалогового окна Новая модель вводим Обработка_документов. Выбираем каталог, в котором будут сохранены файлы модели. Щёлкаем Готово.
3. Объекты и элементы модели Обработка_документов показаны на рис. 10.1. Перетаскиваем их на агента Main, размещаем, соединяем и устанавливаем значения свойств согласно табл. 10.1.
Для ввода исходных данных используем элемент Параметр, тип первых двух double, а третьего — int:
срИнтПост — средний интервал поступления документов, по умолчанию — 4;
срВрОбр — среднее время обработки документа, по умолчанию — 12;
колСотруд — количество сотрудников, по умолчанию — 3.
Рис. 10.1. Объекты и элементы модели ОбрДокументов
Таблица 10.1
Для вывода результатов моделирования используются элементы Переменная, тип которых double:
постДокум — количество поступивших документов; обрДокум — количество обработанных документов
; верОбр — вероятность обработки документов; верОтказа — вероятность не обработки документов.
AnyLogic-модель построена.
Выделяю в окне Проекты Simulation: Main.
На странице Модельное время, выбираем из списка Остановить: В заданное время. Вводим Конечное время: 600000
(модельное время увеличено в 10000). Режим выполнения: Виртуальное время (максимальная скорость)
На странице Случайность устанавливаем Фиксированное начальное число (воспроизводимые прогоны) и Начальное число: 1055.
Запускаем модель. Должен получиться результат, приведенные на рис. 10.2.
Вероятность не обработки всех документов верОтказа=0,342 (0,345 в AnyLogic6), то есть отличается от полученного аналитическим путём решения на 0,004 (0,001). Хотя это отличие можно отнести на счёт округления до трёх знаков после запятой.
Теперь меняем количество сотрудников с трёх на шесть. Для этого выделяем элемент Параметр с именем колСотруд и устан по умолчанию 6. Всё остальные данные оставляем без изменения. Запускаем модель. Вероятность не обработки документов верОтказа=0,052 (0,051), то есть отличается от полученного аналитическим путём решения на 0,002 (0,001).
Сравнительную оценку можно было бы провести и при проведении расчётов с большим числом знаков после запятой, то есть с большей точностью.
4.4. Решение задачи в GPSS World
Программа с комментариями GPSS-модели обработки документов приведена ниже.
При трёх сотрудниках в группе обработки документов вероятность не обработки (VEROTK) такая же, как и при аналитическом решении задачи, что видно из фрагмента отчёта:
STORAGE CAP.REM.MIN.MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL.
1. Создание единой системы программно- и аппаратно- совместимых средств вычислительной техники и техники связи, используемой в непрерывном учебном процессе.
2. Выходом в Интернет образовательных организаций.
3. Формирование единой информационной среды непрерывного образования с созданием баз данных учебной и методической литературы. Организация обмена информационными ресурсами Российской образовательной системы с международной в области фундаментальных и прикладных достижений.
4. Совершенствование инструментальных средств непрерывного образования, ориентированных на использование и разработку электронных учебников и методических материалов, программные и аппаратные средства создания компьютерных обучающих систем, средства технологии разработки мультимедиа продуктов, геоинформационных систем и т. д.
5. Организация инфраструктуры информатизации образования как информатизации общества в целом. Включает создание новых, тиражирование и внедрение существующих информационных технологий в непрерывное образование. Идеологически при информатизации образования необходимо учитывать ряд принципиальных позиций: Эволюционное развитие сложившейся методологии образования за счет явных преимуществ новых информационных технологий, а именно, возможность наглядного, динамичного представления информатизации с использованием видеоизображений и звука, применения удаленного доступа для ознакомления с внешним и внесения собственного информационного ресурса в образовании. Непрерывность и преемственность электронного образования на всех уровнях обучения, начиная от школьного, затем бакалавриата, магистратуры и до послевузовского. Непрерывность должна обеспечиваться электронной поддержкой всех дисциплин учебного процесса. Выбор методики и средств обучения для выявления творческих индивидуальных способностей учащихся на основе информационных технологий и телекоммуникационных систем.
Формирование методически и научно-обоснованной системы базового образования на основе компьютерных технологий. Одним из реальных путей решения проблемы в целом является формирование и реализация региональных научно-технических программ с долевым федеральным и местным бюджетным финансированием при дополнительном использовании внебюджетных средств. Предметом специальных исследований коллективов Высшей школы должны стать содержание, методы и средства развития образования как опережающей системы в будущем информационном обществе. При этом фундаментальное место занимают методы и средства моделирования, на основе которых можно предсказать будущее. Только при устойчивом развитии цивилизации мы можем надеяться на последовательное становление ноосферы как сферы разума. Будущее развитие человечества должно быть управляемым и в этом аспекте, несомненно, управляемым должно быть и развитие образования.
4. Модель обработки документов в Университете
4.1. Постановка задачи
Для приёма и обработки документов в университете назначена группа в составе трёх сотрудников. Ожидаемая интенсивность потока документов — 15 документов в час. Среднее время обработки одного документа одним сотрудником — tобс =12 мин. Каждый сотрудник может принимать документы из любой организации. Освободившийся сотрудник обрабатывает последний из поступивших документов. Поступающие документы должны обрабатываться с вероятностью не менее 0,95.
Определить, достаточно ли назначенной группы из трёх сотрудников для выполнения поставленной задачи.
4.2. Аналитическое решение задачи
Группа сотрудников работает как СМО, состоящая из трёх каналов, с отказами, без очереди. Поток документов с интенсивностью λ =15 час1 можно считать простейшим, так как он суммарный от нескольких организаций. Интенсивность обслуживания
| | µ = | 1 | = | 60 | =5 | 1 | . |
| | tобс | 12 | час | ||||
| | | | | |
Закон распределения неизвестен, но это несущественно, так как показано, что для систем с отказами он может быть произвольным.
Граф состояний СМО — это схема «гибели и размножения». Для неё имеются готовые выражения для предельных вероятностей состояний системы:
Отношение ρ = λ
µ называют приведенной интенсивностью потока документов (заявок). Физический смысл её следующий: величина
ρ представляет собой среднее число заявок, приходящих в СМО за среднее время обслуживания одной заявки.
В задаче ρ = λµ =155 =3.
В рассматриваемой СМО отказ наступает при занятости всех трёх каналов, то есть при Pотк = P3. Тогда:
Так как вероятность отказа в обработке документов составляет более 0,34 (0,346), то необходимо увеличить количество сотрудников группы. Увеличим состав группы в два раза, то есть СМО будет иметь теперь шесть каналов, и рассчитаем Pотк:
Теперь Pобс =1− Pотк =1−0,052 ≈0,95.
Таким образом, только группа из шести сотрудников сможет обрабатывать поступающие документы с вероятностью 0,95.
4.3. Решение задачи в AnyLogic
Создайте модель Обработка_документов.
1.Выполняем команду Файл/Создать/Модель на панели инструментов. Откроется диалоговое окно Новая модель.
2.В поле Имя модели диалогового окна Новая модель вводим Обработка_документов. Выбираем каталог, в котором будут сохранены файлы модели. Щёлкаем Готово.
3. Объекты и элементы модели Обработка_документов показаны на рис. 10.1. Перетаскиваем их на агента Main, размещаем, соединяем и устанавливаем значения свойств согласно табл. 10.1.
Для ввода исходных данных используем элемент Параметр, тип первых двух double, а третьего — int:
срИнтПост — средний интервал поступления документов, по умолчанию — 4;
срВрОбр — среднее время обработки документа, по умолчанию — 12;
колСотруд — количество сотрудников, по умолчанию — 3.
Рис. 10.1. Объекты и элементы модели ОбрДокументов
Таблица 10.1
Для вывода результатов моделирования используются элементы Переменная, тип которых double:
постДокум — количество поступивших документов; обрДокум — количество обработанных документов
; верОбр — вероятность обработки документов; верОтказа — вероятность не обработки документов.
AnyLogic-модель построена.
Выделяю в окне Проекты Simulation: Main.
На странице Модельное время, выбираем из списка Остановить: В заданное время. Вводим Конечное время: 600000
(модельное время увеличено в 10000). Режим выполнения: Виртуальное время (максимальная скорость)
На странице Случайность устанавливаем Фиксированное начальное число (воспроизводимые прогоны) и Начальное число: 1055.
Запускаем модель. Должен получиться результат, приведенные на рис. 10.2.
Вероятность не обработки всех документов верОтказа=0,342 (0,345 в AnyLogic6), то есть отличается от полученного аналитическим путём решения на 0,004 (0,001). Хотя это отличие можно отнести на счёт округления до трёх знаков после запятой.
Теперь меняем количество сотрудников с трёх на шесть. Для этого выделяем элемент Параметр с именем колСотруд и устан по умолчанию 6. Всё остальные данные оставляем без изменения. Запускаем модель. Вероятность не обработки документов верОтказа=0,052 (0,051), то есть отличается от полученного аналитическим путём решения на 0,002 (0,001).
Сравнительную оценку можно было бы провести и при проведении расчётов с большим числом знаков после запятой, то есть с большей точностью.
4.4. Решение задачи в GPSS World
Программа с комментариями GPSS-модели обработки документов приведена ниже.
При трёх сотрудниках в группе обработки документов вероятность не обработки (VEROTK) такая же, как и при аналитическом решении задачи, что видно из фрагмента отчёта:
STORAGE CAP.REM.MIN.MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL.
| SOTR | 3 | 2 | 0 | 3 | 98161 | 1 | 1.963 | 0.654 |
| SAVEVALUE | | | | | RETRY | | VALUE | |
| VEROBR | | | | | 0 | | 0.654 | |
| VEROTK | | | | | 0 | | 0.346 | |
