Мурачев Е. Г. М91 Моделирование: Пособие по выполнению лабораторных работ

1.2. ТРАНЗАКТЫ Функционирование объекта отображается в модели в виде перемещения транзактов от блока GENERATE в блок TERMINATE через промежуточные блоки. Транзакты или сообщения являются абстрактными подвижными элементами, которые могут моделировать различные объекты реального мира: сообщения, программы, транспортные средства, людей и т.п. Перемещаясь между блоками модели, транзакты вызывают (и испытывают) различные действия. Возможны их задержки в некоторых точках модели, изменения маршрутов и направлений движения, расщепление транзактов на несколько копий и т.п. С каждым транзактом связан упорядоченный набор данных. Он включает номер транзакта; номер блока, в котором в данный момент находится транзакт; номер следующего блока; время перехода в следующий блок; приоритет, характеризующий очередность обработки транзактов в определенных случаях; а также набор параметров, с помощью которых каждому транзакту можно присвоить числовые значения, выражающие желаемые свойства или характеристики моделируемых объектов: вес, скорость, объем, цвет, время обработки и т.п. Все объекты GPSS имеют числовые характеристики, называемые стандартными числовыми атрибутами (СЧА). Транзакты имеют четыре СЧА: PR1 - приоритет; Р$j - параметр с номером j; M$l - время прохождения транзактом участка модели; MP$j - промежуточное время, записываемое в параметре ; X$j - номер транзакта. Блоки, влияющие на атрибуты транзактов и на их движение в модели В GPSS/PC существует ряд блоков, с помощью которых можно изменить значение параметров транзактов. Блок ASSIGN модифицирует значение параметра транзакта, входящего в этот блок. Блок INDEX изменяет значение параметра номер 1. Блок INCREMENT увеличивает значение параметра, блок DECREMENT уменьшает величину параметра. Блок MARK записывает в указанный им параметр текущее значение таймера абсолютного времени или, если параметр не указан, заменяет значение отметки времени на текущее значение таймера. С помощью блока USING осуществляется доступ текущего транзакта к параметрам другого транзакта модели. Блок LOCATE определяет и записывает в параметр текущего транзакта номер блока, в который должен войти определенный транзакт. Пересылка транзакта в требуемую точку модели осуществляется блоком TRANSFER. Блок TEST, проверяя выполнение определенного условия, может также направлять транзакты в заданную точку модели, если условие не выполняется. В этом его действия аналогичны блоку GATE. Для организации в модели циклов используют блок LOOP, с помощью которого можно предусмотреть многократное прохождение транзактом заданной цепочки блоков. Изменение приоритета транзакта осуществляет блок PRIORITY. Блок BUFFER возобновляет просмотр списка текущих событий и используется, как правило, в качестве режима блока PRIORITY. С помощью блоков TRACE и UNTRACE осуществляют трассировку движения транзактов в модели. При этом по каждому транзакту выводятся данные следующего вида: ТРАНЗ 1 ИЗ 2 В 3 ВРЕМЯ 54 TERMINATIONS TO GО 1 , которые означают: транзакт номер 1 выходит из блока 2 в блок 3 в момент времени 54 единиц, значение счетчика завершений равно I. 1.3. СПИСКИ Списки относятся к элементам внутренней организации системы GPSS. Они представляют собой структуры данных, в которых размещается полная информация о транзактах. С помощью списков обеспечивается внутренняя логика работы моделирующей системы. Список будущих событий содержит транзакты, которые смогут начать движение в модели в будущие моменты времени. Это те транзакты, для которых моменты начала движения определены в блоках GENERATE и ADVANCE. В список текущих событий входят транзакты, которые должны перемещаться в модели в текущий момент модельного времени. Если при этом транзакт входит в блок ADVANCE с ненулевым временем задержки, то он перемещается в список будущих событий. В список прерываний помещаются транзакты, обслуживание которых прервано блоком PREEMPT. После снятия прерывания в блоке RETURN транзакты вновь возвращаются в список будущих событий. В список синхронизации помещаются транзакты, ожидающие объединения с другими транзактами в блоках GATHER и ASSEMBLE или находящиеся в блоках MATCH. После выполнения условий синхронизации транзакты возвращаются в список текущих событий. Кроме рассмотренных списков, обработка которых происходит без участия программиста, в GPSS/PC существуют списки пользователя, управление которыми осуществляется с помощью блоков LINK и UNLINK. Списки пользователя имеют стандартные числовые атрибуты, к которым можно обращаться внутри модели: CH$j - текущее число транзактов в списке j; CA$j - среднее число транзактов в списке j; CM$j - максимальное число транзактов в списке j; CC$j - общее число входов транзактов в список j; CT$j - среднее время пребывания транзакта в списке j. Процедура просмотра списка текущих событий Процесс движения транзактов в модели сопровождается просмотром содержимого списков, внесением в них изменений, а также перемещением транзактов из одного списка в другой. Транзакты, находящиеся в списке текущих событий, расположены в порядке убывания приоритетов. Когда транзакт вводится в список текущих событий, он становится последним среди транзактов, имеющих тот же приоритет. Процедура просмотра списка текущих событий выполняет три основные действия: 1. Изменение момента условного времени. При этом момент времени устанавливается равным наименьшему времени выхода из блока для транзактов. находящихся в списке будущих событий. Все транзакты, имеющие такое время выхода, переводятся из списка будущих событий в список текущих событий. Последовательный просмотр транзактов от начала списка к его концу с целью определения возможностей движения их в модели. Попытка продвижения транзакта в последующие блоки. Если транзакт может войти в следующий блок, выполняется программа, соответствующая данному блоку. Если дальнейшее движение транзакта невозможно в силу тех или иных условий, процедура переходит к обработке следующего транзакта. Так до тех пор, пока дальнейшее продвижение любого транзакта станет невозможным. Тогда осуществляется изменение момента условного времени, и процедура повторяется сначала. 1.4. УСТРОЙСТВА Устройства моделируют объекты, в которых может происходить обработка транзактов. Как правило, она связана с затратами времени. Особенность устройств состоит в том, что каждое из них в данный момент времени может быть занято лишь одним транзактом. Существует аналогия между устройствами GPSS и каналами систем массового обслуживания. В GPSS имеется возможность моделировать прерывания устройств. Существуют средства логической проверки состояния устройств. Каждое из действий с устройством отображается в модели определенным блоком. Захват и освобождение устройства моделируются соответственно блоками SEIZE и RELEASE. Для проверки состояния устройств используют GATE. Прерывание моделирует блок PREEMPT, снятие прерывания - блок RETURN. С устройствами связаны следующие СЧА: F$j - состояние устройства с номером j: 0 - если устройство свободно и 1 - если устройство занято; FR$j - коэффициент использования устройства j; FC$j - число входов в устройство j; FT$j - среднее время использования устройства j одним транзактом. Устройства имеют также стандартные логические атрибуты (СЛА), каждый из которых может принимать одно из двух значений: "ИСТИНА" или "ЛОЖЬ". U - устройство занято; NU - устройство свободно; I - устройство прервано; N1 - не прервано. Проверка состояния устройства осуществляется блоком GATE, который в зависимости от значения проверяемого СЛА либо беспрепятственно пропускает транзакты (если СЛА = "истина"), либо задерживает их или направляет по другому маршруту (если СЛА = "ложь"). 1.5. ПАМЯТИ Памяти служат для моделирования объектов, обладающих определенной емкостью. Памяти моделируются блоками ENTER и LEAVE. Входящий в блок ENTER транзакт занимает определенную часть памяти. При входе транзакта в блок LEAVE память освобождается. Емкость памяти задают с помощью оператора STORAGE, который не является блоком GPSS и относится к числу служебных карт. Памяти имеют следующие стандартные числовые атрибуты: S$j - емкость памяти j; R$j - свободный объем памяти j; SR$j - коэффициент использования памяти j; SM$j - максимальное заполнение памяти j; SA$j - среднее заполнение памяти j; SC$j - число входов в память j; ST$j - среднее время пребывания транзакта в памяти j. Памяти имеют также стандартные логические атрибуты, которые используются для проверки состояния памяти: SE$j - память j пуста; SNE$j - память j не пуста; SF$j - память j заполнена; SNF$j - память j не заполнена. Проверка состояния памяти осуществляется блоком GATE. 1.6. ЛОГИЧЕСКИЕ КЛЮЧИ Для представления в модели коммутируемых объектов с двумя состояниями ("ВКЛЮЧЕНО" - "ВЫКЛЮЧЕНО") используют логические ключи, моделируемые блоками LOGIC и GATE. При входе транзакта в блок LOGIC происходит срабатывание соответствующего ключа. Ключ может быть включен (S), выключен (R) или переключен (I). Ключи не имеют СЧА. Их состояние определяется стандартными логическими атрибутами: LS$j - ключ j включен; LR$j - ключ j выключен. Проверка состояния ключа осуществляется блоком GATE. 1.7. ОЧЕРЕДИ Транзакты в процессе движения могут задерживаться перед блоками, вход в которые в данных условиях невозможен. Примерами таких блоков из числа рассмотренных выше являются SEIZE (если ранее вошедший в этот блок транзакт не вошел в блок RELEASE), ENTER (если текущий объем памяти равен первоначально заданному), GATE (если в этом блоке не указан альтернативный выход и проверяемое условие не выполняется). При поступлении транзактов на вход задерживающих блоков образуются очереди. Для сбора статистики об очередях в местах задержки ставят блоки QUEUE. Эти блоки сами по себе не создают очередь, а лишь являются средством ее регистрации. При входе транзакта в блок QUEUE текущая длина очереди получает приращение. Уход из очереди отображается блоком DEPART. Очереди имеют следующие стандартные числовые атрибуты: Q$j - текущая длина очереди j; QM$j - максимальная длина очереди j; QA$j - средняя длина очереди j; QC$j - число входов в очередь j; QZ$j - число входов в очередь с нулевым временем пребывания (транзакт прошел через блок QUEUE, не задерживаясь в очереди); QT$j - среднее время пребывания в очереди j, включая нулевые входы; QX$j - среднее время пребывания в очереди j, без нулевых входов. 1.8. ТАБЛИЦЫ Для сбора статистических данных о различных отчетах модели и их представления в стандартной табличной форме используют таблицы. Занесение информации в таблицу осуществляется блоком TABULATE в момент входа очередного транзакта в этот блок. Описание структуры таблицы и типа заносимых данных (СЧА) осуществляется картой TABLE. Стандартные числовые атрибуты таблиц: TB$j - среднее значение фиксируемой в таблице переменной; TC$j - число входов в таблицу j; TD$j - стандартное среднеквадратическое отклонение табулируемой переменной. 1.9. ЯЧЕЙКИ Для записи в процессе моделирования текущих значений СЧА используют ячейки. Занесение информации в ячейку осуществляет блок SAVEVALUE. При входе транзакта в этот блок требуемое значение СЧА фиксируется в ячейке, номер которой определяется операндом блока SAVEVALUE. Ячейки имеют различные форматы (слово, полуслово, с плавающей точкой),которым соответствуют следующие СЧА: Х$ j - текущее значение, записанное в ячейке j формата слово; XH$j - текущее значение, записанное в ячейке j формата полуслова; XL$j - содержимое ячейки с плавающей точкой. Изменение содержимого ячеек может осуществляться блоками SDECREMENT и SINCREMENT. Блок SDECREMENT вычитает заданное значение из величины, содержащейся в ячейке. Блок SINCREMENT добавляет требуемое приращение к содержимому ячейки. 1.10. ФУНКЦИИ И ПЕРЕМЕННЫЕ Функции служат для отображения зависимостей между двумя (СЧА. В GPSS/PC имеется два типа функций: непрерывные (С) и дискретные (D). Функцию задают набором пар точек - координат. Непрерывная функция воспроизводится в виде ломаной кривой, отрезки которой соединяют соседние точечные значения. Дискретная функция имеет вид ступенчатой кривой. Функцию описывают картой FUNCTION. За ней помещают одну или несколько карт, содержащих координатные точки. Карта описания функции задает ее тип, количество пар точек (,) и СЧА, используемый в качестве аргумента. Формат этой карты имеет следующий вид: НОМЕР FW[CTION] A,B , где НОМЕР - номер функции, задаваемый программистом; А - аргумент (любой СЧА); В - тип функции. Тип функции указывают как - для непрерывной и - для дискретной функции, где n - число пар точек (,). Карты, содержащие точки (,), имеют следующий вид: ,/,/.../,/.../, причем обязательно < <... <...<. В GPSS/PC существуют также операторы для описания переменных, составляемых из стандартных числовых атрибутов. Целочисленные переменные, а также булевы переменные описывают оператором VARIABLE. Переменные с плавающей точкой описывают оператором FVARIABLE. Операторы переменной имеют следующий формат: ИМЯ VARIABLE SNA(oper)SNA(oper)... (FVARIABLE), где SNA - допустимые стандартные числовые атрибуты; (орег) - арифметические и логические операции: "+" - сложить; "-" - вычесть; "/" - разделить; "@" - разделить по модулю; "()" -скобки; "1" - логическое "И"; " " - логическое "ИЛИ"; "=" - равенство; "о" - не равно; "<" - меньше; ">=" - больше чем или равно; "<=" - меньше чем или равно; ">" - больше.

Похожие:

	Егорова А. А. Романчева Н. И., канд техн наук, доцент Пособие к выполнению... Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине "Информатика", часть IV. М.: Мгту га, 2001. 44 с		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	Учебно -методическое пособие по выполнению лабораторных и курсовых... Учебно -методическое пособие по выполнению лабораторных и курсовых работ по Бухгалтерскому и Налоговому учету в программе 1С: Бухгалтерия...		Е. П. Пегова Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине информатика для студентов I курса специальности 080507 IV курса...
	Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ обсуждены... Помазанов В. В. Информационные технологии в юридической деятельности. Методические рекомендации для выполнения лабораторных работ,...		Методические указания по изучению раздела «субд ms access» ивыполнению... Информационные технологии на транспорте: Методические указания по изучению раздела «субд ms access» и выполнению лабораторных работ....
	Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по дисциплине... Математическое моделирование приборных системах: Учебно-метод пособие к практическим занятиям / Самар гос техн ун-т; Сост. А. О....		Задания и методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу Методические указания предназначены для студентов экономического факультета, изучающих курсы «Документирование управленческой деятельности»...
	С. Г. Пудовкина моделирование, анализ Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Математические методы и модели в экономике», «Математическая экономика»,...		Учебно-методическое пособие к выполнению выпускных квалификационных работ Смирнова И. В., Кашенцева Н. П. Финансы и кредит: Учебно-методическое пособие к выполнению выпускных квалификационных работ. 2-е...