Черненький В.М. - Теоретические основы построения имитационного процесса, страница 3

Если подпрограмма hiсодержит условие типа ht , то ht заполняет строку в ТБВ, определяет моментактивизации инициатора. Навигационный оператор hн в составе ht определяетадрес следующей по треку подпрограммы событий. В эту же таблицупомещается и значение текущего инициатора (ссылка на локальную среду).Если подпрограмма hi содержит условие типа hл , то hл заносит строку в ТУ,помещая в с толбец 1 логическое условие, а в остальные - инициатор и адресследующей по треку подпрограммы событий аналогично вышеописанному.Таким образом, предложенный моделирующий алгоритм реализует всенеобходимые действия в соответс твии с разработанной в диссертацииалгоритмической моделью процесса. При этом задача генерации трека походу моделирования возлагается на подпрограммы событий.Оценим вычислительную эффективнос ть этого алгоритма.Пусть средняя длина подпрограммы события составляет a команд, длявыполнения КАЛЕНД АРЯ необходимо r команд, для АПУ - Р команд напросчет одной строки.

Пусть ТУ содержит в каждый момент модельноговремени в среднем L строк с условиями, а в каждом КОС в среднемсодержится l пассивных событий.Тогда общее количество команд K, затрачиваемое на реализацию одногоКОС, в среднем составит:K  r  (l 1 ) a LlP2(4)Полезными следует считать затраты на выполнение подпрограммсобытий. Таким образом, эффективное (полезное) количество команд Gравно:G=(l+1)a(5)Затратнос ть алгоритма оценим, как:qKG6)Таким образом:q  1rL l  P( l  1 )a 2( l  1 )a(7)Как правило, l>>1, а значения a и r соизмеримы. Таким образом, вполнеможно пренебречь вторым слагаемым. В этих условиях третье слагаемоебудет иметь видLPLP.

И окончательно: q  1 .2a2 aВ случае,когда моделирующий алгоритмсодержит небольшоеколичество подпрограмм событий, и каждая из подпрограмм имеетдостаточно большой объем, то P<<a и значения L невелики. В этом случаезначение q будет не намного отличаться от 1.Однако если моделирующий алгоритм содержит большое количестводостаточно коротких подпрограмм событий, то P a и значение L велико. Вэтом случае q >>1: так, при L=10, q=6, а при L=50 значение q превышает 25.Это объясняется тем, что на каждое событие происходит обращение к АПУ сцелью поиска очередного пассивного события в КОС, и большая частьвременныхресурсовцентральногопроцессорамоделирующейЭВМзатрачивается на сканирование и просчет условий в ТУ.Моделирующий алгоритм линейного типаВысокая затратность сканирующего алгоритма вызвана необходимос тьюмногократного просчета логических условий в ТУ для автоматизациигенерирования КОС.

Таким образом, чтобы сократить чрезмерные затратымашинного времени на сканирование ТУ, необходимо изменить способгенерирования КОС. В данном разделе предлагается процедуры генерацииКОС разместить непосредственно в подпрограммах событий и исключитьАПУизмоделирующегоалгоритма.Такоймодернизированныймоделирующий алгоритм назовем моделирующим алгоритмом линейноготипа, его структурная схема приведена на рисунке 7.В этом алгоритме КАЛЕНД АРЬ выбирает ближайшее активное событиеиз ТБВ по тому же алгоритму, что и для моделирующего алгоритмасканирующего типа, и передает управление соответс твующей подпрограммеактивного события.

Далее подпрограмма активного события после своеговыполнения передает управление той подпрограмме пассивного события,которое должно выполняться в соответс твии сграфомКОС.Этаподпрограмма, в свою очередь, передает управление следующей по графуКОС подпрограмме пассивного события и т.д. до тех пор, пока не будутисчерпаны все события текущего КОС.

Последняя подпрограмма в текущемКОС передает управление КАЛЕНД АРЮ, что соответствует переходу кновому КОС.на {h i}ВРЕМЯна {h i}ИНИЦИАТОРот {h i}h1h2КалендарьТБВhnРисунок 7. Моделирующий алгоритм линейного типаВ качестве примера пос троения моделирующего алгоритма линейноготипарассмотримследующуюодноканальнуюсистемумассовогообслуживания:ГБОАУРисунок 8. Пример моделируемой системыЗдесь:Г-генератор требований;Б- очередь требований;ОА- обслуживающий аппарат;У- блок уничтожения требований.При имитации этой системы можно выделить следующие события:Вых_Г - выход требования из генератора Г;Вх_Б - прием требований в очередь к ОА;Вых_Б - выдача требования в ОА из Б;Вх_ОА - прием требования на обработку в ОА;Вых_ОА - окончание обработки требования в ОА;Вх_У - прием требования в блок уничтожения У.Вых_ОАВых_ГВх_УОА занят?нетВх_ОАдаБ пуст?Вх_БнетВых_БНа календарьдаВх_ОАНа календарьГраф КОС1Граф КОС2Рисунок 9.

Графы КОСПодпрограммы событийназовемтеми жеименами.Очевидно,активными могут быть события, связанные с Вых_Г и Вых_ОА. Остальныесобытия - пассивные. Таким образом, в модели возможны два вида КОС:КОС1 и КОС2 (рисунок 9).На рисунках показаны условия, определяющие генерацию КОС.

Причемсамо условие включается в верхнюю по отношению к нему подпрограммусобытия. Так, проверка “ОА занят ?” в КОС1 должна быть включена вподпрограмму Вых_Г.Очевидно, что коэффициент затратности такого алгоритма близок к 1.Однако это достигается путем усложнения подпрограмм событий в силунеобходимос ти задавать в них в явном виде все возможные вариантыгенерации КОС.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ1.

Определение отношения сцепленнос ти элементарных операторов.2. Понятие квазипараллельного процесса. Правило корректностиотображенияпараллельных процессов на квазипараллельныйпроцесс.3. Активноевременноемножество,алгоритмформированиямодельного времени.4. Классификация событий. Активные и пассивные события.5. Класс одновременных событий. Свойства класса одновременныхсобытий.6. Моделирующий алгоритм сканирующего типа. Состав компонент,таблицы, структура.7. Оценка эффективности моделирующего алгоритма сканирующеготипа.8. Моделирующий алгоритм линейного типа. Состав компонент,таблицы, структура.9.

Оценка эффективнос ти моделирующего алгоритма линейноготипа.ЛИТЕРАТУРА1. Киндлер Е. Языки моделирования.-М.: Энергоатомиздат, 1985.-288 с.2. Аверилл М. Лоу, В. Дэвид Кельтон. Имитационное моделирование.СПб.: BHV, 2004.- 848 c.3. Карпов Ю. Г. Имитационное моделирование систем. Введение вмоделирование.- СПб.: БХВ-Петербург, 2005.- 403c.4.

Черненький В.М. Процессно - ориентированная концепциясистемного моделирования АСУ: Дисс.док. тех. наук. -М.,2000. -350с..