Учебники

Моделирование дискретной системы

В дискретных системах изменения состояния системы являются прерывистыми, и каждое изменение состояния системы называется событием . Модель, используемая в моделировании дискретной системы, имеет набор чисел для представления состояния системы, называемый дескриптором состояния . В этой главе мы также узнаем об имитации в очереди, которая является очень важным аспектом в моделировании дискретных событий наряду с симуляцией системы с разделением времени.

Ниже приведено графическое представление поведения модели дискретной системы.

Моделирование дискретных систем.

Моделирование дискретных событий ─ Ключевые особенности

Моделирование дискретных событий обычно выполняется с помощью программного обеспечения, разработанного на языках программирования высокого уровня, таких как Pascal, C ++ или на любом специализированном языке моделирования. Ниже приведены пять ключевых функций –

  • Сущности – это представление реальных элементов, таких как части машин.

  • Отношения – это означает связать сущности вместе.

  • Simulation Executive – отвечает за контроль времени и выполнение отдельных событий.

  • Генератор случайных чисел – помогает имитировать различные данные, поступающие в имитационную модель.

  • Результаты и статистика – проверяет модель и предоставляет показатели эффективности.

Сущности – это представление реальных элементов, таких как части машин.

Отношения – это означает связать сущности вместе.

Simulation Executive – отвечает за контроль времени и выполнение отдельных событий.

Генератор случайных чисел – помогает имитировать различные данные, поступающие в имитационную модель.

Результаты и статистика – проверяет модель и предоставляет показатели эффективности.

Представление графика времени

Каждая система зависит от параметра времени. В графическом представлении он упоминается как счетчик времени или времени и первоначально устанавливается на ноль. Время обновляется на основе следующих двух факторов –

  • Time Slicing – это время, определяемое моделью для каждого события до момента отсутствия какого-либо события.

  • Следующее событие – это событие, определяемое моделью для следующего события, которое будет выполнено вместо временного интервала. Это более эффективно, чем нарезка времени.

Time Slicing – это время, определяемое моделью для каждого события до момента отсутствия какого-либо события.

Следующее событие – это событие, определяемое моделью для следующего события, которое будет выполнено вместо временного интервала. Это более эффективно, чем нарезка времени.

Моделирование системы массового обслуживания

Очередь – это комбинация всех объектов в обслуживаемой системе и тех, кто ждет своей очереди.

параметры

Ниже приведен список параметров, используемых в системе массового обслуживания.

Условное обозначение Описание
λ Обозначает скорость прибытия, которая является количеством прибытий в секунду
Ц. Обозначает среднее время обслуживания для каждого прибытия, исключая время ожидания в очереди
σTs Обозначает стандартное отклонение времени обслуживания
ρ Обозначает использование времени сервера, когда он был в режиме ожидания и занят
U Обозначает интенсивность движения
р Обозначает среднее значение элементов в системе
р Обозначает общее количество элементов в системе
Tr Обозначает среднее время элемента в системе
TR Обозначает общее время элемента в системе
σr Обозначает стандартное отклонение r
σTr Обозначает стандартное отклонение Тр
вес Обозначает среднее количество элементов, ожидающих в очереди
σw Обозначает стандартное отклонение w
общий вес Обозначает среднее время ожидания всех предметов
Td Обозначает среднее время ожидания элементов, ожидающих в очереди
N Обозначает количество серверов в системе
х (у) Обозначает y- й процентиль, который означает значение y, ниже которого x встречается в y процентах времени.

Очередь одного сервера

Это самая простая система очередей, представленная на следующем рисунке. Центральным элементом системы является сервер, который обслуживает подключенные устройства или элементы. Пункты запроса к системе должны быть обслужены, если сервер простаивает. Затем он подается немедленно, иначе он присоединяется к очереди ожидания. После того как задача выполнена сервером, элемент отправляется.

Очередь одного сервера

Многосерверная очередь

Как следует из названия, система состоит из нескольких серверов и общей очереди для всех элементов. Когда какой-либо элемент запрашивает сервер, он выделяется, если хотя бы один сервер доступен. В противном случае очередь начинает запускаться, пока сервер не освободится. В этой системе мы предполагаем, что все серверы идентичны, то есть нет разницы, какой сервер выбран для какого элемента.

Существует исключение использования. Пусть N – идентичные серверы, тогда ρ – использование каждого сервера. Рассмотрим как использование всей системы; тогда максимальное использование N * 100% , а максимальная скорость ввода –

λmax= frac textN textTs

Многосерверная очередь

Отношения очереди

В следующей таблице приведены некоторые основные отношения очередей.

Общие условия Один сервер Мульти сервер
r = λTr формула Литтла ρ = λTs ρ = λTs / N
w = λTw формула Литтла r = w + ρ u = λTs = ρN
Tr = Tw + Ts r = w + Nρ

Моделирование системы разделения времени

Система с разделением времени разработана таким образом, что каждый пользователь использует небольшую часть времени, совместно используемую в системе, в результате чего несколько пользователей совместно используют систему одновременно. Переключение каждого пользователя происходит так быстро, что каждому пользователю хочется использовать свою собственную систему. Он основан на концепции планирования ЦП и многопрограммного программирования, при котором несколько ресурсов могут эффективно использоваться путем одновременного выполнения нескольких заданий в системе.

Пример – SimOS Simulation System.

Он разработан Стэнфордским университетом для изучения сложных конструкций компьютерного оборудования, анализа производительности приложений и изучения операционных систем. SimOS содержит программную симуляцию всех аппаратных компонентов современных компьютерных систем: процессоров, модулей управления памятью (MMU), кэшей и т. Д.