Моделирование системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Моделирование системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic

Концептуальная модель процесса обслуживания покупателей в магазине. Описание системы моделирования GPSS. Разработка моделирующей программы на специализированном языке имитационного моделирования в среде AnyLogic. Результаты вычислительных экспериментов.


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.
3. Имитационная модель на языке GPSS
3.1 Описание системы моделирования GPSS
3.3 Результаты вычислительных экспериментов
4. Моделирование в системе AnyLogic
4.1 Описание среды разработки AnyLogic
4.3 Результаты вычислительных экспериментов
массовое обслуживание моделирование
Имитационное моделирование - это замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели. Таким образом, моделирование может быть определено как представление объекта моделью для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью.
Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследования свойств объектов на их моделях называется теорией моделирования.
Имитационной моделью называется специальный программный комплекс, который позволяет имитировать деятельность какого-либо сложного объекта. Он запускает в компьютере параллельные взаимодействующие вычислительные процессы, которые являются по своим временным параметрам (с точностью до масштабов времени и пространства) аналогами исследуемых процессов.
Целью настоящей курсовой работы является моделирование системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic.
Исходя из заданной цели, в работе решаются следующие задачи:
- на основе содержательного описания исследуемой системы предлагается ее концептуальная модель в виде СМО;
- разработка моделирующей программы на специализированном языке имитационного моделирования;
- выполняются компьютерные эксперименты с моделью.
В узел коммутации сообщений, который состоит из входного буфера, процессора, двух выходных буферов и двух выходных линий, поступают сообщения с двух направлений (по каждому через интервалы времени 15 ± 7 мс). Сообщения с первого направления поступают во входной буфер, обрабатываются в процессоре, накапливаются в выходном буфере первой линии и передаются по первой выходной линии. Сообщения со второго направления обрабатываются аналогично, но накапливаются в выходном буфере второй линии и передаются по второй линии. Примененный метод контроля потоков разрешает одновременное присутствие в системе не больше трех сообщений с каждого направления. Если при наличии в системе трех сообщений с некоторого направления поступает сообщение с этого же направления, то оно получает отказ. Время обработки в процессоре равняется 7 мс на сообщение, время передачи по каждой из выходных линий - 15 ± 5 мс.
Промоделировать работу узла коммутации на протяжении 10с.
Определить загрузку устройств и вероятность отказов в обслуживании.
Моделируемая система представлена в виде модели системы массового обслуживания (СМО), структурная схема которой показана на рис.1.
Рисунок 1- Концептуальная модель процесса обслуживания покупателей в магазине
В модели используются следующие графические символы:
G - Блок GENERATE (Генерировать) - это блок, который создает заявки, входящие в модель. Интервал времени между последовательными отправками сообщений в входной буфер (то есть, выход заявки из блока GENERATE) называется интервалом поступления.
Queue - очередь сообщений у какого-либо устройств(процессор, линия).
3 Имитационная модель на языке GPSS
3.1 Описание системы моделирования GPSS
Система моделирования GPSS World имеет боле 70 типов блоков и команд, около 50 системных параметров.
В процессе прогона имитационной модели обеспечивается возможность постоянного наблюдения в шести интерактивных графических окнах (машинная манипуляция, работа одноканальных и многоканальных устройств, функционирование блоков, отображение таблиц и матриц).
Система выдает отчет о результатах моделирования, содержащий широкий спектр параметров блоков, устройств, очередей, таблиц, пользовательских списков.
Язык GPSS ориентирован на класс систем, процесс функционирования которых можно представить в виде дискретного множества состояний и правил перехода из одного состояния в другое во времени. Примерами таких систем являются вычислительные системы, сети ЭВМ, системы передачи сообщений, транспортные объекты, склады, магазины и т.д. В качестве концептуальных моделей таких объектов используют системы массового обслуживания, автоматы, стохастические сети и т.п.
В состав GPSS входят следующие типы объектов: транзакты, блоки, списки, ячейки, функции, устройства, памяти, логические ключи, очереди, таблицы, ячейки, функции, переменные. Под объектом понимается образ, объединяющий некоторую структуру данных и правила преобразования этих данных. Стандартные числовые атрибуты - часть данных, доступных программисту.
Язык GPSS хорошо согласуется с удобным описанием модели системы в форме Q - схемы.
Здесь представлена модель, созданная в среде GPSS World. Листинг программы представлен ниже:
;======================================
;======================================
;======================================
;======================================
Операторы GPSS, использованные в модели, представлены в таблице 1.
Модификатор-интервал или модификатор-функция.
Название STORAGE становится понятным, если
представить себе, что МКУ это автоматизированный склад или многоэтажный гараж с определенным числом мест, которое и задает этот оператор. В таких случаях МКУ определяет не количество одинаковых
устройств для обслуживания, а количество
(peгиcтpaция cтaтиcтики для тpaнзaктoв, вxoдящиx в блoки QUEUE и DEPART)
В - вepxний пpeдeл пepвoгo чacтoтнoгo клacca.
Число единиц, на которое увеличивается длина очереди.
ENTER (занятие многоканального устройства)
Номер (имя) многоканального устройства.
Число единиц, занимаемых транзактом.
Модификатор-интервал или модификатор-функция: FNj, FN$<ИМЯ>, FN*j
Число единиц, на которое уменьшается длина
очереди (не превосходит текущей длины очереди).
Число единиц, на которое уменьшается счетчик завершении, задаваемый оператором START.
Номер (имя) освобождаемого устройства.
3.3 Результаты вычислительных экспериментов
Для рассматриваемого примера получены статистические данные по загрузке приборов. Результаты проведения испытания представлены в таблице 2.
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
LINE2 517 0.739 14.869 1 1381 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUFINP 1 0 1001 658 0.101 1.053 3.073 0
BUF2 2 1 517 0 0.826 16.615 16.615 0
BUF1 3 0 484 0 0.799 17.156 17.156 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
Результаты зависимости полученных значений коэффициентов загрузки от времени показаны в табл. 2.
Таблица 2 - Коэффициенты загрузки приборов
4 Моделирование в системе AnyLogic
4.1 Описание среды разработки AnyLogic
AnyLogic - инструмент имитационного моделирования нового поколения, основанный не результатах, полученных в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие.
Язык моделирования AnyLogic доказал свою эффективность в моделировании больших систем повышенного уровня сложности. Основными строительными блоками модели AnyLogic являются активные объекты, которые позволяют моделировать любые объекты реального мира.
Активный объект является экземпляром класса активного объекта. Чтобы создать модель AnyLogic, мы должны создать классы активных объектов (или использовать объекты библиотек AnyLogic) и задать их взаимосвязи. AnyLogic интерпретирует создаваемые нами графически классы активных объектов в классы Java. Поэтому мы можем пользоваться всеми преимуществами объектно-ориентированного моделирования: наследованием, полиморфизмом и т.д.
Наследование позволяет значительно упростить процесс разработки моделей. Например, создав базовый класс, моделирующий автомобиль, мы можем промоделировать различные классы автомобилей (спортивные автомобили, грузовики, и т.п.) с помощью подклассов этого класса. Основные характеристики будут унаследованы от базового класса, а особенные для каждого класса автомобилей характеристики будут заданы в подклассах.
Активные объекты могут содержать вложенные объекты, причем уровень вложенности неограничен. Это позволяет производить декомпозицию модели на любое количество уровней детализации. С помощью инкапсуляции объектов мы также можем прятать объекты детали разработки моделируемого объекта.
Активные объекты имеют четко определенные интерфейсы взаимодействия - они взаимодействуют со своим окружением только посредством своих интерфейсных элементов. Это разделение внутреннего устройства активного объекта и любой информации об окружении объекта облегчает создание систем со сложной структурой, а также делает активные объекты повторно используемыми. Создав класс активного объекта, мы можем создать любое количество объектов-экземпляров этого класса.
Удобный интерфейс и многочисленные средства поддержки разработки
моделей в AnyLogic делают не только использование, но и создание
компьютерных имитационных моделей в этой среде моделирования
Создаем блок-схему модели узла коммутации сообщений из элементов библиотеки Enterprise Library (рисунок 2).
Рисунок 2 - Схема модели узла коммутации в AnyLogic
Объекты Queue моделируют входной и выходные буферы.
Представляет собой источник заявок. Обычно используется в качестве начальной точки потока заявок. Генерирует заявки любых подклассов базового класса Entity через случайные промежутки времени. Время генерации может как подчиняться закону распределения, так и определяться заданным нами расписанием. Зададим следующие свойства объектов Source:
Рисунок 3 - Задание свойств объекта Source
Рисунок 4 - Задание свойств объекта Source1
Задерживает заявки на заданное время. Как только время задержки истекает, заявка тут же покидает объект. Если объект Delay занят обслуживанием заявки, то новую заявку он не примет.
Рисунок 5 - Задание свойств объекта Delay
Уничтожает поступившие заявки. Обычно используется в качестве конечной точки потока заявок.
Состояние модели, полученное в процессе ее работы, показано на рис.8.
4.3 Результаты вычислительных экспериментов
Для рассматриваемого примера получены статистические данные по загрузке приборов. Результаты проведения испытания представлены в таблице 4.
На основании этих данных построен график зависимости коэффициента загрузки прибора от времени, показанный на рис.9.
Рисунок 7 - График зависимости коэффициента загрузки прибора от времени
Сравнив полученные результаты (таблица 2 и рисунок 7), увидели, что они приблизительно похожи. Из чего можно сделать вывод о том, что модели составлены правильно.
В данной курсовой работе на основе полученного задания были разработаны модели в среде GPSS и в AnyLogic. С моделями были проведены вычислительные эксперименты. На основе этих экспериментов была получены статистические выборки и построен график, который наглядно демонстрирует зависимость коэффициента загрузки от объема выборки.
Выводы, полученные при моделировании системы массового обслуживания, отражают основные особенности функционирования объекта и позволяют качественно и количественно оценить его поведение.
Боев В.Д., Кирик Д.И., Сыпченко Р.П. Компьютерное моделирование: пособие для курсового и дипломного проектирования, Санкт-Петербург, 2011 г., 348 с.
Шевченко Д.Н., Кравченя И.Н. Имитационное моделирование на GPSS: учебно-методическое пособие для студентов технических специальностей, Гомель, 2007, 97 с.
Теоретические основы моделирования систем в среде имитационного моделирования AnyLogic. Средства описания поведения объектов. Анимация поведения модели, пользовательский интерфейс. Модель системы обработки информации в среде компьютерного моделирования. курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.05.2014
Сфера применения имитационного моделирования. Исследование и специфика моделирования системы массового обслуживания с расчетом стационарных значений системы и контролем погрешности получаемых значений. Реализация ее в GPSS и на языке высокого уровня Java. курсовая работа [818,7 K], добавлен 23.05.2013
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
Особенности систем массового обслуживания и сущность имитационного моделирования с использованием GPSS. Структурная схема модели системы и временная диаграмма. Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик. курсовая работа [214,2 K], добавлен 23.06.2011
Основные сведение о системе моделирования GPSS и блоки, используемые при моделировании одноканальных и многоканальных систем массового обслуживания. Разработка модели работы ремонтного подразделения в течение суток с использованием программы GPSS World. курсовая работа [36,4 K], добавлен 11.02.2015
Язык GPSS как один из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем. Транзакт - элемент системы массового обслуживания. Решение задач на основе моделирования с применением языка GPSS, создание имитационной модели. курсовая работа [54,7 K], добавлен 25.11.2010
Разработка структурной схемы и алгоритм функционирования исследуемой микропроцессорной системы (МПС). Модель исследуемой МПС в виде системы массового обслуживания. Листинг программы моделирования на языке GPSS, результаты имитационных экспериментов. курсовая работа [193,3 K], добавлен 25.11.2013
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 системы массового обслуживания, ориентированное на изучение специализированных языков моделирования: GPSS и AnyLogic курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат по теме Концепция и состав системы маркетинговой информации
Курсовая работа по теме Разработка стратегии развития организации
Учебное пособие: Лічильники
Лабораторная работа: Особенности развития внешней торговли в России
Реферат На Тему Политическая Власть И Механизмы Ее Осуществления
Контрольная работа: Грунтовые воды и оползни
Утомление Мышц Реферат
Реферат На Тему Человеческое Развитие: Подходы К Трактовке Сути И Условий Его Обеспечения
Подобие Треугольников Контрольная Работа 8 Класс
Реферат по теме Монетарна концепція
Дипломная работа: Организационно-правовое обеспечение деятельности комитета по международным делам. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа: Германская мифология и её культурное влияние. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Корпоративное управление и стоимость компании: ситуация в России
Курсовая работа по теме Разработка политики информационной безопасности для ОГУЗ 'Смоленский территориальный центр медицины катастроф'
Фипи Пример Эссе Обществознание
Дипломная работа по теме Россия и мировые войны: уроки и итоги
Контрольная работа по теме Внешняя и внутренняя среда организации
Ветер Практическая Работа 6 Класс
Курсовая работа по теме Законность и ее гарантии
Оценивание Сочинения И Изложения Огэ
Система менеджмента ЗАО "Пивоваренная компания "Волга" - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Финансовое планирование и бюджетирование на предприятии - Менеджмент и трудовые отношения дипломная работа
Особенности советологических исследований в 1970-1990-е годы - Политология реферат