Файл: Задача при моделировании реальных систем составить набор блоков, которые заставят транзакты вести себя как реальные (или проектируемые) системы (т е..rtf
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.5 Таймер модельного времени
Различные события реальных систем происходят в течение некоторого периода времени, клиенты приходят в парикмахерскую; когда подходит их очередь, они попадают на обслуживание к парикмахеру. Стрижка заканчивается, и клиент покидает парикмахерскую: если все эти события представить в модели, то их возникновение должно происходить на фоне модельного времени. Следовательно, интерпретатор GPSS должен автоматически обслуживать таймер модельного времени.
Когда начинается моделирование, в интерпретаторе планируется приход первого транзакта. После этого таймер модельного времени останавливается в значении времени, соответствующем моменту появления первого транзакта в модели. Этот транзакт (а также другие, если они приходят в тот же момент времени) входит в модель. Далее он (или они, друг за другом) продвигается через все возможные блоки модели, которые ему встречаются. Естественно, что в этот первый отмеченный таймером момент времени ничего более в системе не происходит. Интерпретатор GPSS продвигает далее значение таймера до значения времени, когда происходит следующее (или следующие) событие, которое запланировано. Эти события, возникающие как следствие продвижения транзактов через блоки, происходят в последующие моменты времени. Когда в этот второй отмеченный таймером момент времени не остается транзакта, который надо перемещать, таймер опять меняет значение, и т.д. Именно таким образом и происходит изменение модельного времени.
Одним из преимуществ системы GPSS является то, что таймер модельного времени корректируется автоматически в соответствии с логикой, предписанной моделью. Таким образом, разработчику нет необходимости самому следить за точным изменением времени.
Рассмотрим некоторые важные особенности GPSS и его таймера.
) Таймер GPSS
регистрирует целые значения. Это означает, что события могут возникать только в "целые" моменты времени.
) Единицу времени, которая может быть отмечена таймером, определяет разработчик. Однако единицу времени никогда не сообщают интерпретатору. Это значение выражают в неявном виде в форме временных данных, вводимых в модель. Если все такие данные выражены в минутах, то подразумеваемой единицей времени будет минута. Если все данные выражены в миллисекундах, то такой единицей времени будет миллисекунда. Разработчик может задавать такую единицу времени, которая ему удобна для того, чтобы правильно отразить события реальной системы в модели. Он должен при этом следить за тем, чтобы все данные, связанные со временем, были выражены через определенную минимальную единицу времени.
) GPSS является интерпретатором для "следующего события”. Иначе говоря, после того как модель полностью скорректирована в данный момент модельного времени, таймер продвигается к ближайшему значению времени, в которое происходит следующее событие (точнее, к следующему моменту времени, на которое запланировано возникновение события). Интервал модельного времени пропускается, если на этом интервале нет событий. Практически это означает, что время прогона модели не зависит от единицы времени, выбранной разработчиком.
Определим, наконец, в чем же заключается различие между модельным и реальным временем. Когда значение таймера модельного времени продвигается в следующую точку, происходит некоторая задержка, для того чтобы скорректировать модель. В реальной же системе такого времени на корректировку не существует, Не исключено, что для моделирования только одной минуты модельного времени потребуется несколько часов реального времени (например, при моделировании вычислительных систем). С другой стороны, эксперименты, которые проводят в течение недель месяцев или даже лет реального времени, могут занимать всего несколько секунд модельного времени при моделировании на ЭВМ. Такое свойство моделей, позволяющее как бы сжимать время, является одним из потенциальных преимуществ экспериментирования с системами с помощью моделирования их на ЭВМ.
2. Построение и анализ модели работы библиотеки
Построим модель обслуживания читателей в библиотеке университета, а также проведем моделирование процесса функционирования справочного отдела и работы библиотекаря в течение рабочего дня. По параметрам сформулируем подробное описание конкретного объекта моделирования на основании обобщённой постановки задачи и описания работы объекта моделирования. Проведем модельный эксперимент, проанализируем статистические данные, ответим на поставленные вопросы. Результаты, полученные при моделировании, необходимо трактовать в терминах работы библиотеки.
Библиотека оснащена компьютерной справочной системой. Для того чтобы получить какие-либо книги у библиотекаря, читатель должен сначала обратиться к оператору компьютерной системы за справкой о наличии данных книг в хранилище, затем получить листок-требование, по которому библиотекарь выдаст необходимые книги.
В библиотеку в течение R = 9 - часового рабочего дня заходят читатели-студенты с интервалом Tn = 1 - 3,2 минуты, подходят к столу справок и за Тo = 3 - 7 секунд, объясняют оператору персонального компьютера (ПК) свои требования. Оператор за Тz = 21 - 29 секунд печатает запрос. Поиск информации занимает Тk = 2 - 4 секунды. Читатель из предложенного списка выбирает необходимые книги в течение Ts = 1 - 21 секунд. Печать листка требования осуществляется за Тp = 2 - 8 секунд. За Тu= 3 - 23 секунды осуществляется уточнение запроса. Затем читатель переходит к библиотекарю, который за время Тv=1,3 - 3 минуты находит и выдает требуемые книги.
Определить:
) Количество студентов, обслуженных оператором ПК без очереди;
2) Время, в течение которого ПК использовался;
Решение:
Пусть библиотека будет работать с 9: 00 до 18: 00 (9 часов).
Переведем все данные в одну единицу измерения - секунды и возьмем усредненные значения.
Tn = 126±66 секунд
To = 5±2 секунд
Tz =25±4 секунд
Tk = 3±1 секунды
Ts = 11± 10 секунд
Тp=5±3 секунд
Tu=13±10 секунд
Тv =129±51 секунд
Результаты работы программы представлены на рис.1
Рис.1
В модели, построенной на предыдущем этапе, нужно учесть то, что, получив справку у оператора ПК, а затем книги у библиотекаря, все читатели работают в читальном зале 1,75 - 3,5 часа. Такова основная линия перемещения читателей по библиотеке. Но согласно указанной в варианте схеме движения половина вошедших научных сотрудников, которые заходят в библиотеку с интервалом в 7-20 минут, направляются сразу к библиотекарю, получают книги за 8-20 секунд, а затем на 0,6 - 2,6 часа идут работать в преподавательский зал, остальные на 20-40 минут идут работать в зал периодики; десятая часть всех вошедших читателей, не обращаясь за справкой к оператору ПК, направляется на 0,6 - 2,6 часа в отдел спец. фонда.
Необходимо дополнить модель работы объекта из предыдущего пункта подробным и четким описанием перемещения всех групп читателей по отделам и залам библиотеки. Провести моделирование в течение 9 - часового рабочего дня.
Определить:
) достаточно ли 6 мест в зале спец. фонда;
) среднее время нахождения студентов в библиотеке;
Решение:
Пусть библиотека будет работать с 9: 00 до 18: 00 (9 часов).
Единицей модельного времени выберем минуты.
Tr = 11±40 мин
Rr = 157,5±52,5 мин
Rj = 96±60 мин
Результаты работы программы представлены на Рис.2
Рис.2
Исследуя окно отчета мы видим что макс значение очереди в спецфонд составляет 9 человек, но это значение образуется из за того что спецфонд закрыт до 12 часов и читатели вынуждены ждать открытия. среднее значение очереди составляет 3 человека, это тоже много поэтому считаю целесообразным увеличить спецфонд до 8 мест.
Заключение
GPSS World является объектно-ориентированным языком. Его возможности визуального представления информации позволяют наблюдать и фиксировать внутренние механизмы функционирования моделей. Его интерактивность позволяет одновременно исследовать и управлять процессами моделирования. Использование механизма виртуальной памяти позволяет моделям реально достигать размера миллиарда байт. Вытесняющая многозадачность и многопоточность обеспечивают высокую скорость реакции на управляющие воздействия и дают возможность GPSS World одновременно выполнять множество задач.
Система GPSS World была разработана для оперативного получения достоверных результатов с наименьшими усилиями. В соответствии с этими целями в GPSS World хорошо проработана визуализация процесса моделирования, а также встроены элементы статистической обработки данных. Сильная сторона GPSS World - это его прозрачность для пользователя.
В данной курсовой работе пыла изучена модель работы библиотеки по ранее оговоренной схеме. Проанализировав результат моделирования становиться очевидно, что изменение модели не требуется. Модель показала довольно стабильную работу, что следует из полного отсутствия очереди, либо присутствии ее в очень маленьком размере. Это свидетельствует о хорошей организации библиотечной системы и отсутствии необходимости проведения изменений в ее структуре.