Федеральное агентство по образованию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра информатики и вычислительной техники
Руководство пользователя
среды имитационного моделирования
систем массового обслуживания.
Тюмень 2006
Содержание
Введение ............................................................................................................................. 3 1 Системы и сети массового обслуживания ................................................................... 4 2 Назначение и условия применения ............................................................................... 8 3 Подготовка к работе ....................................................................................................... 9 4 Описание операций ........................................................................................................ 9 4.1 Построение концептуальной схемы модели .................................................. 9 4.1.1 Создание новой модели ...................................................................... 9 4.1.2 Добавление новых объектов в модель ............................................. 10 4.1.3 Редактирование связей между объектами модели .......................... 11 4.1.4 Удаление объектов ............................................................................. 11 4.1.5 Установка стока отказов .................................................................... 12 4.2 Параметрическая настройка модели .............................................................. 12 4.2.1 Установка свойств объектов модели ................................................ 12 4.2.2 Установка дисциплины выбора приемника ..................................... 17 4.2.3 Установка дисциплины выбора источника ...................................... 19 4.3 Настройка условий эксперимента .................................................................. 20 4.4 Расчет показателей эффективности СМО ..................................................... 21 4.5 Построение распределений ............................................................................ 23 4.6 Проверка гипотезы о предполагаемом
виде закона построенного распределения .................................................... 24 4.7 Выполнение однофакторного эксперимента ................................................ 25 4.8 Сохранение и загрузка модели ....................................................................... 26 5 Аварийные ситуации .................................................................................................... 27 6 Рекомендации по освоению ......................................................................................... 28 Список использованных источников ............................................................................. 36 Приложение А Пример текстового файла результатов моделирования .................... 37
Введение
Проблема исследования процессов функционирования систем, которые мгновенно изменяют свое состояние под воздействием внешних и внутренних событий, является достаточно актуальной. К таким системам, в частности, относятся экономические системы, системы передачи информации по сетям связи и многие другие. Процесс исследования таких систем начинается с создания математической модели. Если целью исследования являются временные характеристики работы системы, то в качестве математической модели часто выбирается модель в виде системы или сети массового обслуживания. В терминах сетей массового обслуживания описываются многие реальные системы: вычислительные системы, узлы сетей связи, системы посадки самолетов, магазины, производственные участки – любые системы, где возможны очереди и отказы в обслуживании.
Универсальным методом исследования сетей массового обслуживания является имитационное моделирование, т. е. написание компьютерной программы, имитирующей процесс функционирования системы, и проведение экспериментов на этой программе с целью получения статистических оценок характеристик моделируемой системы. Основным преимуществом имитационного моделирования по сравнению с аналитическим является возможность решения более сложных задач. Имитационные модели позволяют учитывать такие факторы, как нелинейные характеристики элементов системы, многочисленные случайные воздействия и другие, которые часто создают трудности при аналитических исследованиях. Используя результаты имитационного моделирования, можно описать поведение системы, оценить влияние различных параметров системы на ее характеристики, выявить преимущества и недостатки предлагаемых изменений, прогнозировать поведение системы
Построение имитационных моделей больших систем и проведение машинных экспериментов с этими моделями представляют собой достаточно трудоемкий процесс. Использование существующих языков моделирования позволяет преодолеть лишь часть трудностей, требует от пользователей специальных знаний и навыков. Эффективный способ снижения трудоемкости при увеличении сложности моделируемых систем – автоматизация процедур, охватывающих построение и реализацию моделей. В данной работе рассматривается автоматизированная система, предназначенная для создания имитационных моделей в виде сетей массового обслуживания и для проведения экспериментов с ними без написания каких-либо программных реализаций. Разработанная программа представляет собой интерактивную среду моделирования, предоставляющую возможности проектирования моделей сетей массового обслуживания, планирования эксперимента с построенной моделью, получения стохастических характеристик модели.