poddergrukovodstkp (538827), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1.2.1. Структура пояснительной записки и указания по ее оформлению

Итогом курсового проектирования являются пояснительная записка и защита приня­тых решений перед комиссией.

Пояснительная записка включает следующие структурные элементы:

титульный лист;

основную часть — разделы:

1. Задание на проектирование.

2. Формализованное описание системы.

3. Блок-схема алгоритма модели.

4. Программа модели.

5. Планирование и проведение эксперимента.

6. Выводы; литературу;

содержание.

Пояснительная записка пишется (печатается) на одной стороне листа формата 210×297 мм. Поля: левое — 30 мм, правое — 10 мм, верхнее — 15 мм, нижнее — 10 мм.

Каждый раздел начинается с новой страницы. Разделы, подразделы, пункты нумеру­ются арабскими цифрами с точкой в конце. Например:

1.— первый раздел;

2.3. — третий подраздел второго раздела;

2.3.1. — первый пункт третьего подраздела второго раздела.

Титульный лист, литература, содержание номеров разделов не имеют.

9

Заголовки разделов пишут (печатают) прописными буквами по центру строки. Заго­ловки подразделов пишут (печатают) с абзаца строчными буквами (кроме первой про­писной). Точки в конце заголовков не ставят.

Обозначения параметров, переменных, характеристик должны быть едиными по всей пояснительной записке.

Рисунки и таблицы помещаются после первого упоминания в тексте, если места на странице окажется недостаточно – на отдельной странице.

Рисунки имеют номер и название. Например:

Рис. 2.1. Блок-схема интегратора Первая цифра — номер раздела, вторая — номер рисунка в разделе.

Нумерация таблиц аналогична нумерации рисунков. Нумерационный заголовок таб­лицы размещается справа, тематический — по центру строки над верхней линейкой. На­пример:

Таблица 3.1 Исходные данные Ссылки на рисунки и таблицы в тексте делают так: «…на рис. 2.1», «…(рис. 2.1)», «…в табл. 3.1», «…(табл. 3.1)». При повторных ссылках: «…(см. рис. 2.1)», «…(см. табл. 3.1)». Точка после второй цифры не ставится.

Формулы, если их больше одной, нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер ставится с правой стороны листа на уровне последней строки формулы в круглых скобках, например: (2.1) — первая формула второго раздела. Ссылка на формулу в тек­сте: «…в формуле (2.1)».

Пояснения значений символов и числовых коэффициентов приводятся непо­средственно под формулой после слова «где» без двоеточия, в той же последовательно­сти, в какой они находятся в формуле.

При приведении формулы и справочных данных обязательны ссылки на источник, на­пример: в [2]…

10

Блок-схемы алгоритмов моделей представляются на отдельных листах формата 210×297 мм в графике GPSS. Блоки оператора и межблочные связи вычерчиваются ша­риковой ручкой. Последовательность размещения блоков — сверху вниз. Размер основ­ной части блока — 25 мм по горизонтали, 13 мм по вертикали. Длина соединения между соседними блоками — 13 мм.

Программа модели может быть представлена либо в виде принтерной распечатки на листах формата 210×297 мм, либо написанной вручную на листах того же формата про­писными буквами без наклона.

Если модель представляется на языке моделирования, отличном от GPSS (Simpas или др.), или на языке программирования, блок-схемы алгоритмов и программы оформляют­ся в пояснительной записке в соответствии с требованиями Единой системы программ­ной документации (ЕСПД).

При использовании визуальной системы моделирования Simulink из состава Mahtlab или системы моделирования Anylogic модель представляется в принятых для этой сис­темы графических обозначениях.

Основные ГОСТы ЕСПД:

ГОСТ 19.001 — 77 ЕСПД. Общие положения.

ГОСТ 19.002 — 80 ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения.

ГОСТ 19.003 — 80 ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные и графические.

ГОСТ 19.004 — 80 ЕСПД. Термины и определения.

ГОСТ 19.101 — 77 ЕСПД. Виды программ и программных документов.

ГОСТ 19.103 — 77 ЕСПД. Обозначение программ и программных документов.

ГОСТ 19.105 — 78 ЕСПД. Общие требования к программным документам.

ГОСТ 19.402 — 78 ЕСПД. Описание программы.

ГОСТ 19.404 — 79 ЕСПД. Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению.

11

Полный состав ГОСТов приведен в документе: Единая система программной доку­ментации. М., 1985.

В пояснительной записке нумеруются все страницы, в том числе и титульный лист. На титульном листе номер не ставят, на последующих страницах номер проставляется в правом верхнем углу арабскими цифрами.

1.2.2. Содержание раздела «Задание на проектирование»

Раздел 1 пояснительной записки «Задание на проектирование» состоит из подразделов:

1. Постановка задачи.

2. Исходные данные.

3. Состояние системы при отказе и восстановлении работоспособности.

4. Задание на исследование.

5. Дата представления пояснительной записки руководителю.

В подразделе 1.1 дается описание моделируемой системы и цель ее моделирования. Как правило, целью моделирования является определение вероятностных или (и) вре­менных характеристик процесса функционирования системы.

В подразделе 1.2 приводятся числовые значения исходных данных. Распределение случайных величин указывается так:

NOR[m, S] — нормальное распределение с математическим ожиданием m и средне-квадратическим отклонением 8;

ЕХР[Л] — экспоненциальное распределение с интенсивностью X 1/с;

RAV[a, b] — равномерное распределение на числовом участке от а до b единиц.

В подразделе 1.3 дается описание состояния системы при возникновении отказа (сбоя) и восстановлении работоспособности. Указываются числовые значения потоков отказов и восстановления.

12

В подразделе 1.4 указываются цель и содержание вычислительного эксперимента, его точность и достоверность, а также вид представления результатов исследования (графи­ки, таблицы, числовые расчеты).

И, наконец, дата представления пояснительной записки руководителю указывается в подразделе 1.5. Задержка представления записки без уважительной причины приводит к снижению оценки.

Информация для написания раздела формируется как результат анализа индивидуаль­ного задания, выданного преподавателем.

1.2.3. Содержание раздела «Формализованное описание системы»

В разделе 2 пояснительной записки приводится структурная схема моделируемого объекта. Дается обоснование возможности представления объекта как системы массово­го обслуживания (СМО). Определяется класс СМО.

При необходимости приводится описание состояний и размеченный граф состояний в предположении о том, что все потоки событий — стационарные пуассоновские.

Могут также приводиться полученные разработчиком аналитические зависимости, не­обходимые для расчета параметров и показателей модели.

1.2.4. Содержание раздела «Блок-схема алгоритма модели»

В GPSS World имеется определенное количество типов блоков для описания объектов и операций над ними. Каждому блоку соответствует графическое изображение. На осно­ве графических изображений может быть построена блок-схема алгоритма модели, на­глядно представляющая взаимодействие событий, происходящих в исследуемой системе. Маршруты потоков сообщений или последовательность событий определяются линиями, соединяющими графические изображения блоков. Как правило, блок-схема является ос­новой для построения программы модели на языке моделирования GPSS World.

13

В разделе 3 пояснительной записки приводятся результаты разработки блок-схемы модели объекта. Блок-схема разбивается на сегменты, каждый из которых вычерчивается на отдельной странице с заголовками, например, такими: S сегмент обработки команд; •S сегмент отказов и восстановления; •S сегмент задания времени моделирования и т. д.

Сегмент задания времени моделирования может отсутствовать, если время моделиро­вания определяется моментом достижения заданной точности или выполнения других условий. В этом же сегменте целесообразно размещать средства GPSS для расчета ре­зультатов моделирования. Тогда расчет будет производиться только однократно после завершения прогона, а не многократно в ходе его, что существенно сократит машинное время.

Однородные независимые потоки сообщений могут быть объединены в виде компози­ции потоков. При этом необходимо иметь в виду следующее. Сумма двух случайных ве­личин, имеющих нормальные законы распределения с математическими ожиданиями m_х

и m₂ и среднеквадратическими отклонениями а_х и <т₂, имеет также нормальное распре­деление с характеристиками

m = m_l+m₂, a = -\]crf + ²₂.

Сумма двух экспоненциально распределенных случайных величин с интенсивностями Лу и Л₂ имеет экспоненциальное распределение с суммарной интенсивностью Л = Л₁ + Л₂.

Однако сумма равновероятных случайных величин не равновероятна, поэтому объе­динять такие потоки не следует.

Объединение потоков возможно только в том случае, если в исследованиях они не вы­ступают порознь.

1.2.5. Содержание раздела «Программа модели»

Имя программного файла — фамилия курсанта.

14

Программа модели имеет заголовок:

; Модель направления связи

Номер варианта — согласно заданию.

Программа модели должна иметь сегментарную структуру. Первый сегмент содержит операторы описания функций, арифметических переменных, таблиц.

Функциональные сегменты соответствуют сегментам блок-схемы модели и имеют за­головки. Например, сегмент программы, описывающий поток команд в первом направ­лении связи и их обслуживание в устройстве, может иметь заголовок:

; Поток команд направления связи 1 При необходимости операторы могут сопровождаться комментарием:

GENERATE 25,5,,,2 ; Поток отказов

1.2.6. Содержание раздела «Планирование и проведение эксперимента»

На вход модели системы воздействует большое число факторов: характеристики пото­ков сообщений и их обслуживания, потоков отказов и восстановления и др. Откликами являются значения вероятностей обслуживания сообщений и другие показатели. Целью исследования является выявление характера зависимости одного или двух откликов от одного из факторов при номинальных значениях остальных.

При исследовании варьируемый фактор устанавливается на не менее чем пяти уров­нях: 20 % ниже номинала, 10 % ниже номинала, номинал, 10 % выше номинала, 20 % выше номинала. Если управляемым фактором является случайная величина (например, время ремонта) с нормальным законом распределения, то изменению подлежат матема­тическое ожидание и среднеквадратическое отклонение одновременно на одно и то же значение процента.

15

Вычислительный эксперимент проводится в следующем порядке.

При номинальных значениях факторов выполняется N₀ =1000 реализаций модели и

определяется ориентировочное значение искомой вероятности р₀. Число реализаций для

обеспечения заданных точности и достоверности равно

0 ^la

p₀d

Если окажется, что N < No, моделирование при номинальном режиме будет закончено. Достигнутая точность при этом

s = t_a,

Ро(1-Ро)

1000

или d = t

(l-Po)

1000р₀

Искомое значение р = р₀.

При N У N₀ реализации модели продолжаются до числа N, после чего окончательно определяется/?.

Аналогично выполняется моделирование при остальных четырех значениях управляе­мого фактора. Значения вероятностей определяются с точностью, не хуже заданной.

Полученные результаты сводятся в табл. 1.1.

Таблица 1.1

X	-20 %	-10 %	0 %	+10 %	+20 %
p	Р—2	Р—1	p	p1	р2

По данным таблицы вычисляются коэффициенты линейного уравнения регрессии и, если необходимо, нелинейного.

Раздел 5 пояснительной записки документируется следующим образом:

1. Расчет р₀ при N₀ = 1000.

2. Расчет N. При N₀ расчет s или d.

3. При NyN₀ расчет/?.

16

Приводятся данные из файла статистики GPSS World, использованные при расчете p, p₀ .

Из файла статистики приводятся данные по всем объектам модели: устройствам, оче­редям, спискам пользователя и т. д.

1. Расчет уровней изменяемого фактора.

2. Заполнение табл. 1.1.

3. Построение графика по данным таблицы.

4. Расчет коэффициентов регрессии.

5. Оценка точности уравнения регрессии.

.2.7. Содержание раздела «Выводы»

Выводы представляют собой самостоятельный раздел 6 пояснительной записки. В нем дается в терминах предметной области анализ результатов, приведенных в табл.1.1, ука­зывается, с какой точностью и достоверностью они получены. Даются практические ре­комендации и выводы об адекватности разработанной модели.

1.2.8. Содержание раздела «Литература»

Раздел представляет собой список источников, использованных при выполнении рабо­ты. Указываются только те источники, на которые есть ссылки в тексте пояснительной записки.

Источники располагаются и нумеруются в порядке появления ссылок и описываются по форме:

1. Боев В. Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. пособие. — СПб: БХВ-Петербург, 2004. — 368 с.

17

1.2.9. Защита курсового проекта

Пояснительная записка подписывается исполнителем курсового проекта. Страницы записки должны быть скреплены (степлером, скоросшивателем и т. п.). Пояснительная записка представляется руководителю не позже чем за два дня до защиты.

Курсовой проект защищается перед комиссией, состоящей, как правило, не менее чем из двух представителей кафедры. Защита проекта состоит из доклада и ответа на вопро­сы. Длительность доклада не должна превышать 7—8 мин. В исключительных случаях по просьбе курсанта комиссия может увеличить время доклада до 15 мин. Рекомендуемый план доклада: •S тема курсового проекта;

•S краткая характеристика моделируемой системы; S цель исследований; S результаты исследований;

S рекомендации по увеличению эффективности исследованной системы. Доклад сопровождается демонстрацией плакатов: •S структурная схема моделируемой системы; •S моделируемая система в элементах СМО; S результаты исследований в таблицах и графиках. Плакатов, к которым нет обращения в докладе, быть не должно.

После ответа на вопросы комиссия заслушивает руководителя, который комментирует доклад и ответы на вопросы, а также степень самостоятельности курсанта при работе над проектом. При выставлении оценки комиссия исходит из полноты и глубины выполнен­ного задания, ответов на вопросы, качества оформления пояснительной записки, а также умения грамотно, полно и кратко излагать результаты своей работы.

1.3. Обоснование требований к модулю руководителя курсовым проектированием

по дисциплине «Моделирование»

Модуль руководителя курсовым проектированием должен выполнять ряд функций, направленных на упрощение работы преподавателя. Модуль должен наглядно демонст-

18

рировать результаты моделирования, предоставлять возможность изменения и монито­ринга условий проведения эксперимента. Отсюда вытекает ряд требований к модулю ру­ководителя курсовым проектированием, которые необходимо выполнить в ходе диплом­ного проектирования, придав им соответствующую программную реализацию.

Модуль должен содержать:

• блок просмотра задания на проектирование;

• блок просмотра модели;

• блок изменения условий проведения эксперимента;

• блок проведения эксперимента;

• блок вывода результатов моделирования;

• блок сравнения и оценки полученных результатов. Модуль должен реализовывать следующие функции:

• изменение условий проведения эксперимента;

• применение измененных условий;

• вывод результатов моделирования;

• параллельное проведение нескольких экспериментов;

• сравнение полученных результатов.

Блок просмотра задания на проектирование выполняет вспомогательную функцию и предназначен для просмотра задания, не выходя из приложения. Блок просмотра модели предназначен для анализа модели, его целесообразно интегрировать с блоком изменения условий проведения эксперимента, что облегчит принятие решения об изменении на­чальных параметров.

Блок проведения эксперимента должен предоставлять возможность просмотра мо­дели, а также быстрый доступ к среде GPSS World для проведения эксперимента. Этот блок можно совместить с блоком вывода результатов, это даст наглядное представление о модели.

19

Блок сравнения и оценки результатов должен становиться доступным только при параллельном проведении двух экспериментов, в противном случае его функции успеш­но выполняет блок вывода результатов.

После того, как данные требования будут выполнены, особое внимание стоит уде­лить внешнему виду приложения, использования стандартных средств визуализации не­достаточно для того, чтобы передать предназначение программы.

Также модуль руководителя курсовым проектированием должен содержать демон­страционные варианты моделей, которые могут являться отдельными заданиями и не иметь отношения к заданиям на курсовой проект, а могут быть готовыми решениями на некоторые варианты заданий на курсовое проектирование.

20

2. МОДЕЛИ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

2.1. Модели функционирования направления связи

Вариант 1 Постановка задачи

Направление связи состоит из n1 основных, n2 резервных каналов связи, общего накопителя емкостью на 2 сообщения, n3 источников. Интервалы T1, T2, …, Tn поступления сообщений случайные. При нормальной работе сообщения передаются по основным каналам. Время Tп1, Tп2, …, Tпn передачи случайные.

Основные каналы подвержены отказам. Интервалы времени Tот1, Tот2, …, Tотn1 между отказами случайные. Если отказ происходит во время передачи, то отыскивается исправный и свободный основной канал.

Если такого нет, включается один из резервных каналов, если он свободен. Время Tвк1, Tвк2, …, Tвкn2 включения постоянное для соответствующего кана­ла. Сообщение, передача которого была прервана, передается по включенному резервному каналу. Время Tпр1, Tпр2, …, Tпрn2 передачи случайное. Если свободных резервных каналов нет, сообщение теряется.

Отказавший основной канал восстанавливается. Время Tв1, Tв2, …, Tвn1 восстановления случайное. После восстановления основного канала резервный канал выключается и восстановленный основной канал продолжает работу с пе­редачи очередного сообщения.

В случае полного заполнения накопителя поступающие сообщения теряются.

Исходные данные

Nor(Tn2, Tot2) = Nor(3.5, 0.5); Exp(Tot2) = Exp(95); Ыог(Тв2, Тов2) = Nor(6.5, 1.2); Tbk2=1.3; 1.2); Exp(Tnp2) = Exp(10.8);

nl = 2; Exp(Tnl) = Exp(3.2);

Ехр(Тот1) = Exp(80);

Ехр(Тв1) = Exp(5.1); n2 = 2; TbkI = 1;

Nor(Tnpl, Tonl) = Nor(8.7 n3 = 3; Exp(Tl) = Exp(2.7);

Rav(T2, To2) = Rav(3.8, 1.2);

Exp(T3) = Exp(2.2).

значений самостоятельно.

Результаты моделирования необходимо верительной вероятностью α = 0,95.

Емкость накопителя, значения интервалов времени Tот1, Tот2 между отказа­ми, времени Tв1, Tв2 восстановления исследователь изменяет от исходных

получить с точностью s = 0,01 и до-

Задание на исследование

Характеристики

Список файлов учебной работы