Моделирование СМО на языке GPSS - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа

Создание имитационной модели экономической системы на языке программирования GPSS. Определение возможных мест появления очередей, количества необслуженых заявок. Выявление причин возникновения неблагоприятных факторов, усовершенствование системы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Моделирование СМО задания №1 на языке GPSS
Для создания имитационной модели любого экономического процесса или системы необходимо пройти 5 основных этапов:
- Наблюдение. На этом этапе моделируемая система подвергается непрерывному наблюдению с фиксацией возникающих при этом проблем, как только проблема установлена, она должна быть тщательно проанализирована.
- Определение проблемы. На этом этапе выясняется вероятность возникновения альтернатив, пригодных для создания модели. Здесь также выявляются цели и задачи моделирования и определяются критерии, по которым будет определяться успешность моделирования.
- Конструирование модели. На этом этапе формируются гипотезы,
предположения, посредством которых исследуемая система может быть промоделирована и экспериментально изучена. Вообще в модель включаются только те параметры реальности, которые имеют непосредственное отношение к рассматриваемой проблеме. Всякая модель представляется одной из многих возможных форм. Так, например, она может быть представлена математическими уравнениями, изображать графики или изображена в виде карт состояний и так далее.
- Принятие модели. На этом этапе все предположения, используемые в предыдущих шагах, должны быть выяснены и проверены. Именно здесь можно внести коррективы в модельную конструкцию, если они того требуют.
- Симуляция и выводы. На этом этапе наблюдается поведение моделей при различных условиях. Получаются различные расчетные параметры и графические изображения модельных процессов. Затем выражается заключение о работоспособности модели и рекомендации об её усовершенствовании.
Курсовой проект базируется на теории массового обслуживания (СМО).
Для имитационного моделирования СМО был создан специализированный язык программирования GPSS.
Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно облегчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функции моделирующего алгоритма при этом реализуются автоматически. Программы имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что позволяет конструировать сложные имитационные модели пользователям, не являющимся профессиональными программистами.
Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем является язык GPSS. Он может быть с наибольшим успехом использован для моделирования систем, формализуемых в виде систем массового обслуживания. В качестве объектов языка используются аналоги таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п. Достаточный набор подобных компонентов позволяет конструировать сложные имитационные модели, сохраняя привычную терминологию СМО.
Современная среда имитационного моделирования GPSS World - это удобный программный комплекс, работающий под Windows. GPSS сочетает в себе функции дискретного и непрерывного моделирования. Возможность перехода из дискретной фазы моделирования в непрерывную фазу и обратно обеспечивает тесную связь с непрерывным моделированием. В непрерывной фазе могут быть установлены пороговые значения, управляющие созданием транзактов в дискретной фазе. Система имеет транслятор программного кода, т.е. модель работает только в среде GPSS и не может компилироваться в исполняемые файлы.
Система GPSS ориентирована на класс объектов, процесс функционирования которых можно представить в виде множества состояний и правил перехода из одного состояния в другое, определяемых в дискретной пространственно-временной области. Примерами таких объектов являются вычислительные системы, сети ЭВМ, системы передачи сообщений, транспортные объекты, склады, магазины, предприятия и т.п.
В состав GPSS входят следующие объекты: транзакты, блоки, списки, устройства, памяти, логические ключи, очереди, таблицы, ячейки, функции, переменные. Любую модель на языке GPSS можно представить в виде комбинации компонентов, взятых из числа названных объектов. Модель имеет три уровня представления:
- верхний уровень, определяемый комбинацией функциональных основных объектов: устройств, памятей, ключей, очередей;
- средний уровень, представляемый схемой из типовых блоков, между которыми перемещаются транзакты;
- нижний уровень - уровень физической реализации языка GPSS в виде программ и наборов данных, составляющих основу моделирующей системы.
Время GPSS-модели дискретно - оно может изменяться лишь на целое число единиц. Физический смысл одной единицы модельного времени - час, минута, секунда и т.д. - определяет пользователь GPSS - экспериментатор, строящий модель исследуемой системы.
На сборочный участок цеха предприятия через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 10 мин, поступают партии, каждая из которых состоит из трех деталей. Половина всех поступающих деталей перед сборкой должна пройти предварительную обработку в течение 7 мин. На сборку подаются обработанная и необработанная детали. Процесс сборки занимает всего 6 мин. Затем изделие поступает на регулировку, продолжающуюся в среднем 8 мин (время выполнения ее распределено экспоненциально). В результате сборки возможно появление 4% бракованных изделий, которые не поступают на регулировку, а направляются снова на предварительную обработку.
Смоделировать работу участка в течение 24 ч. Определить возможные места появления очередей и их вероятностно-временные характеристики. Выявить причины их возникновения, предложить меры по их устранению и смоделировать скорректированную систему.
Элементы модели участков обработки деталей:
транзакты - детали, поступающие на участки обработки;
очереди - очереди на участках обработки;
участки обработки - участки цеха, производящие сборку, обработку и регулировку деталей.
Данная система описывает работу сборочного участка цеха, которая состоит из трех этапов: сборка, предварительная обработка и регулировка деталей. Первые два этапа осуществляются параллельно. Половина всех партий (50 %) поступает сразу на сборку, а вторая половина проходит предварительную обработку, после чего отправляется на сборку. В процессе сборки деталей выделяется 4 % брака, которые заново проходят предварительную обработку. Следующим этапом все партии поступают на регулировку (96 %).
На основании задания была построена структурная Q-схема (Рисунок 1).
В данной модели (рисунок 1) заявки (партии) поступают в систему (сборочный участок цеха) из участка цеха, производящего детали, откуда в свою очередь выходит готовая продукция. Каждая партия состоит из трех деталей. Поступление заявок происходит через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 10 мин. По окончании времени работы системы (24 часа), все заявки удаляются из системы (перестают поступать), т.е. работа сборочного участка цеха прекращается.
Для реализации имитации работы сборочного участка цеха в среде GPSS World понадобились следующие операторы: GENERATE, TRANSFER, SPLIT, QUEUE, SEIZE, DEPART, ADVANCE, RELEASE, TERMINATE, START.
Синтаксис данных операторов указан в Приложении №1.
В данной задаче необходимо обеспечить нормальную работу на всех этапах модели, с наименьшим количеством необслуженных заявок, вероятностью появления очередей, и временем задержек в них. А так же, результаты показывают недостаточную загруженность устройства на этапе предварительной обработки, что желательно исправить. Сделать это можно за счет оптимизации параметров, а именно, сократив время выполнения работы на этапах системы, но это приведет к чрезмерному увеличению нагрузки на людей и работающее оборудование. Возникнет необходимость в закупке усовершенствованного, дорогостоящего оборудования.
Предположим, что цех закупил улучшенное оборудование. В соответствии с моим предложением в текст программы были внесены изменения.
Ниже представлен текст программы после внесения изменений:
GPSS World Simulation Report - Kursovaia №1_izm.
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
SBORKA 288 0.999 4.994 1 286 0 0 0 86
REGULIROVKA 276 0.957 4.994 1 282 0 0 0 0
OBRABOTKA 201 0.972 6.966 1 359 0 0 0 8
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
OCHER2 88 86 374 1 41.696 160.541 160.971 0
OCHER3 1 0 276 276 0.000 0.000 0.000 0
OCHER1 17 8 209 4 5.586 38.486 39.237 0
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
Как видно из текста программы изменения произошли в последних двух блоках, т.е. новое оборудование завезли в отдел непосредственной сборки деталей и в отдел регулировки. Процессы сборки и регулировки стали занимать всего по 5 мин. При этом время, затрачиваемое на предварительную обработку деталей, не изменилось, т.е. не пришлось закупать дополнительное оборудование. Как и предполагалось, уменьшилось количество необслуженных заявок и среднее время задержки в очереди, соответственно вероятность появления очередей тоже уменьшилась. А также установился приемлемый уровень загруженности устройств объслуживающих процессы: сборки, предварительной обработки и регулировки.
Числовые данные произошедших изменений приведены в таблице 2.
Результаты измененной модели (М2) по сравнению с данной (М1)
На основе полученного задания был выполнен прогон построенной модели в течение 24 ч. (1440 мин.). По результатам полученных данных были выявлены возможные места появления очередей и причины их возникновения. Также определено количество необслуженных заявок и среднее время задержки в очередях. Можно теперь сделать вывод о том, что в системе есть некоторые факторы, которые неблагоприятно влияют на её работоспособность.
Усовершенствовать данную систему можно путем предложенных изменений, т.е. за счет замены работающего оборудования в цеху на более новое, с наименьшими затратами времени. Что в свою очередь повысит производительность сборочного участка цеха и обеспечит оптимальную работу всей системы в целом, соответственно увеличится доход предприятия.
1. Шрайбер Т.Д. Моделирование на GPSS. - М.: Машиностроение, 1980
3. Сайт в Интернете: www.gpss-forum.narod.ru
Синтаксис операторов GPSS использованных в данном курсовом проекте:
GENERATE - вводит транзакты в модель. Формат: GENERATE A,B,C,D,E,F,G
А - среднее значение интервала времени;
В - разброс или модификатор среднего значения (по умолчанию ноль);
С - время появления первого транзакта;
D - общее число генерируемых транзактов;
Е - уровень приоритета каждого транзакта; (от 0 до 127, значение по умолчанию 0);
F - число параметров (по умолчанию 12);
G - тип параметра (F - полнословный, Н - полусловный - по умолчанию).
Вводит транзакты в модель, посылая их в следующий по порядку блок. Если в поле В не указана Функция, то интервал между поступлением транзактов определяется случайным числом, равномерно распределенным в диапазоне от (А - В) до (А + В). Если поле В является функцией (FN$), то этот интервал определяется произведением поля А на значение функции, заданной в поле В.
TRANSFER - изменяет движение транзакта в модели.
А - режим передачи (пробел,ALL,BOTH,FN,P,PICK,SBR,SIM);
D - значение индекса, используемое в режиме ALL.
Транзакт направляется в блок, определяемый в соответствии с режимом передачи, указанным в поле А. Режимы передачи поля А:
Пробел - транзакт передается в блок, определяемый полем;
"." - статистический режим; в поле А указано десятичное число, выражающее вероятность перехода в блок С; его дополнение до единицы указывает вероятность перехода в блок В;
ALL - транзакт последовательно пытается перейти в блоки, определяемые значениями В, B+D, B+2D.....C;
BOTH - транзакт последовательно пытается войти в блок В, затем в блок С, до тех пор, пока один из них станет доступным;
FN - функциональный режим: поле В является номером функции; следующий блок определяется суммой значения этой функции поля С;
Р - параметрический режим: поле В является номером параметра; следующий блок определяется суммой значения этого параметра и поля С;
PICK - выборочный режим: блок выбирается с равной вероятностью из блоков с номерами: В, B+l,..., С.
SBR - режим перехода к подпрограмме: номер текущего блока помещается в параметр, указанный в поле С, а транзакт передается в блок, номер которого указан в поле В.
SIM-одновременный режим: проверяется одновременное выполнение условий беспрепятственного движения транзактов в задерживающих блоках. Если условие выполняется, транзакт передается в следующий блок, в противном случае транзакт переходит на блок С;
SPLIT - создает копии текущего транзакта.
С - параметр для хранения порядкового номера копии;
D - число параметров у каждой копии.
Поле А определяет число копий, которые образуются при входе текущего транзакта. Эти вновь созданные транзакты по умолчанию идентичны исходному транзакту. Копии входят в блок, указанный в поле В. Исходный транзакт поступает на следующий блок. Параметр поля С используется для задания порядковых номеров копий. Нумерация осуществляется следующим образом. Порядковый номер исходного транзакта увеличивается первым. Если он был равен нулю, при входе транзакта в блок он станет равным единице. Порядковый номер первой копии станет на единицу больше, чем у исходного транзакта Ломера последующих копий также увеличиваются на единицу. Если поле D не задано, копии имеют такое же, как у исходного транзакта число и тип параметров.
QUEUE - помещает транзакт в конец очереди.
А - номер очереди (числовое или символьное имя очереди);
В - число добавляемых к очереди элементов (по умолчанию 1).
Увеличивает текущее содержимое очереди, указанной в поле А, на значение в поле В. Если поле В не определено, увеличивает содержимое очереди на единицу. Транзакт может находиться в двух различных очередях одновременно.
Очередь имеет следующие стандартные числовые атрибуты:
Q$Xj - максимальная длина очереди 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$j - среднее время пребывания в очереди j, без нулевых входов.
Транзакт пытается занять устройство, определенное полем А. Если прервано, транзакт задерживается в предыдущем блоке.
DEPART - удаляет транзакт из очереди.
В - число удаляемых из очереди элементов.
Удаляет текущий транзакт из очереди, указанной в поле А, и уменьшает содержимое очереди на значение поля В. транзакт может находиться одновременно в двух различных очередях.
А - среднее время задержки (константа, если В не задано);
В - разброс относительно среднего значения, должен быть меньше или равен А.
Блок ADVANCE моделирует временную задержку транзакта в течение определенного интервала. Значение задержки по умолчанию равно нулю. Если поле В не является FN$, т время задержки является случайным числом, распределенным равномерно на интервале от (; + В) до (А - В). Если поле В является функцией FN$, то время задержки определяете произведением поля А на значение функции в поле В. Функция может быть использована для задания времени задержки с определенным средним значением и отклонением, зависящим от А.
А - номер устройства (числовое или символьное имя освобождаемого устройства).
Устройство, указанное в поле А, освобождается и становится доступным для других транзактов. Освобождать устройство должен тот же транзакт, который его занимал.
А - величина, вычитаемая из содержимого счетчика завершений (поле А карты START).
Транзакт удаляется из модели и поступает в пассивный буфер. Если в поле А пробел, воздействия на счетчик завершений не происходит, в противном случае его значение уменьшается на величину, указанную в поле А.
START - управление процессом моделирования.
В - подавление вывода на печать (В = NP);
С - промежуточный вывод статистики; 0 - распечатка списков.
Поле А определяет счетчик завершений при прогоне модели. При входе транзакта в блок TERMINATE с ненулевым значением поля А, содержимое поля А блока TERMINATE вычитается из остаточного значения счетчика - поля А карты START.
Прогон завершается, когда значение счетчика достигнет нуля. Указатель NP в поле В отменяет вывод стандартного отчета GPSS. Величина, указанная в поле С, определяет число завершений, по достижении которого выдается промежуточный отчет. Таким образом, можно получать статистические данные в определенных интервалах моделирования. Если поле D содержит 1, полученный отчет будет содержать списки текущих и будущих событий, а также списки пользователя.
Процесс моделирования имитационной модели функционирования класса персональных компьютеров на языке GPSS World. Поиск линейной зависимости и оценка полученного уравнения. Отчет по результатам работы имитационной модели. Листинг разработанной программы. курсовая работа [49,2 K], добавлен 07.09.2012
Разработка концептуальной модели системы обработки информации для узла коммутации сообщений. Построение структурной и функциональной блок-схем системы. Программирование модели на языке GPSS/PC. Анализ экономической эффективности результатов моделирования. курсовая работа [802,8 K], добавлен 04.03.2015
Создание имитационной модели работы госпиталя при поступлении потерпевших от катастрофы. Определение среднего времени пребывания пациентов в госпитале и необходимого количества мест в палатах. Разработка программы на языке GPSS, ее листинг и тестирование. контрольная работа [1,1 M], добавлен 26.11.2013
Понятие компьютерной модели и преимущества компьютерного моделирования. Процесс построения имитационной модели. История создания системы GPSS World. Анализ задачи по прохождению турникета на стадион посредством языка имитационного моделирования GPSS. курсовая работа [291,3 K], добавлен 11.01.2012
Разработка модели, имитирующей работу экономической системы (станции технического обслуживания автомобилей). Определение вероятностных характеристик системы; закрепление навыков в построении имитационной модели с помощью языка моделирования GPSS. курсовая работа [713,6 K], добавлен 05.06.2013
Построение модели вычислительного центра: постановка задачи, выбор метода моделирования и составление моделирующей программы на языке GPSS. Исследование трехфазной одноканальной системы и определение значений параметров и размеров буферных устройств. курсовая работа [276,8 K], добавлен 25.06.2011
Процессы функционирования различных систем и сетей связи как стохастических, динамических, дискретно-непрерывных математических моделей. Блоки языка GPSS, использованные в программе. Общая информация о результатах работы модели, о группах транзактов. курсовая работа [27,3 K], добавлен 18.01.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Моделирование СМО на языке GPSS курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат по теме Жилые помещения государственного жилищного фонда в общежитиях и порядок их предоставления
Реферат: Методология исследования соотношения семейных и внесемейных ценностных ориентаций
Курсовая работа по теме Проблема адаптации учащихся при поступлении в школу
Развитие Двигательных Качеств Реферат По Физкультуре
Реферат: Современный механизм внешнеэкономической деятельности в Украине. Скачать бесплатно и без регистрации
Требования К Языковому Оформлению Реферата Аннотация Рецензия
Дом Моей Мечты Сочинение Рассуждение
Сочинение Про Летние Каникулы На Немецком
Правильное Оформление Реферата Скачать
Реферат по теме Численность населения мира
Контрольная работа по теме Відстежування змін за допомогою стовпців і таблиць аудиту
Реферат: Українська діаспора в Австралії
Курсовая работа по теме Медиапланирование продвижения бренда территории
Реферат Про Гост
План Сочинения Рассуждения 5 Класс
Русский Язык 4 Класс Контрольные Работы 1
Сочинение Цветов В Интерьере Таблица
Доклад по теме Мадридское соглашение
Конституция Сша 1878 Года Курсовая
Курсовая работа: Действие антиоксидантов на организм. Скачать бесплатно и без регистрации
Кадровая стратегия Глинищевского сельского поселения - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Кризисные тенденции в мусульманско-коптских отношениях в АРЕ в конце XX – начало XXI вв. - Политология реферат
Ліцензування діяльності в галузі технічного захисту інформації - Государство и право контрольная работа