Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Имитационное моделирование

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Глобальные и локальные переменные.

При моделировании необходимо представлять параметры системы, вводить переменные, описывающие свойства и поведение ресурсов безотносительно к отдельным объектам или их классам. По отношению к отдельным процессам эти переменные — глобальные, т. е. доступные для использования и изменения в любом процессе модели. К глобальным относятся переменные, представляющие значения текущего времени в модели, а также представляющие любые интересующие исследователя характеристики поведения системы, как, например, время пребывания заявок в системе, время ожидания их в очередях и т. д.

Другую группу образуют переменные, представляющие свойства объектов системы. Они ограничены одним процессом и называются локальными. Значения локальных переменных задаются при образовании объектов и в общем случае могут изменяться при функционировании системы.

Поведение системы во времени представляется последовательными значениями глобальных переменных модели, их текущие значения определяются состояниями системы в некоторый фиксированный момент времени. Изменение любой переменной, входящей в совокупность глобальных переменных, называется событием. Функционирование системы рассматривается как последовательность ее состояний.

Операторы и стандартные функции.

Для описания математических операций и операций управления в системах моделирования существуют специальные функции.

В некоторых системах есть операторы управления очередью, постановкой в очередь, выбором из очереди, операторы синхронизации и др. При этом могут указываться дисциплины обслуживания «сообщений» (типа FIFO, LIFO и др.) и ряд других операторов, например, обеспечивающих вывод информации и облегчающих отладку программ.

Для генерации значений случайных чисел в системах используются стандартные функции, реализуемые с помощью подпрограмм с передачей им параметров, характеризующих закон распределения (например, NORMAL(M, D)). В некоторых системах функции и значения распределений могут задаваться в виде гистограмм.

В системах есть операторы, организующие сбор статистики. Так, оператор ТАБУЛИРОВАТЬ обеспечивает сбор и вывод указанной информации в виде гистограммы (таблицы) в соответствии с заданным описанием, а оператор окончания моделирования прекращает моделирование и включает выдачу накопленной статистики, например оператор СТОП.

Язык GPSS позволяет моделировать широкий класс систем. Однако он не дает возможностей исследовать системы автоматического регулирования, проектировать печатные платы, анализировать социальные системы и т.п. Для этих целей понадобились специализированные инструменты.

В общем случае специализированные языки моделирования должны [1, 7, 12]:

  • 1) обеспечивать возможность описания структуры достаточно широкого класса систем, элементов систем, их свойств и связей между ними;
  • 2) содержать средства для описания динамики системы, одновременно протекающих и взаимодействующих между собой процессов; задания произвольных распределений случайных величин, сбора статистики в процессе моделирования и ее представления исследователю в удобной форме;
  • 3) обеспечивать простой переход к лаконичной и естественной записи модели в виде программы с помощью средств, отождествляющих компоненты объекта с соответствующими языковыми единицами;
  • 4) позволять легко вносить изменения в программу, использовать в ней подпрограммы, созданные пользователем, и изменять параметры модели без повторной трансляции;
  • 5) обеспечивать (вместе с транслятором) удобство отладки программы, не накладывая существенных ограничений на ее размеры и другие характеристики.

Система моделирования в целом должна обеспечивать эффективную реализацию модели в процессе ее работы (в частности, экономное использование памяти), а также возможность прерывания работы моделирующей программы, запоминания результатов и продолжения работы с места прерывания.

Специализированные системы моделирования различаются:

  • — назначением (типом объекта моделирования и видом математических моделей, положенных в основу модели);
  • — методами организации времени и операций;
  • — способами проверки операций и условий взаимодействия элементов;
  • — наименованиями и структурой блоков модели;
  • — видами статистических испытаний, которым можно подвергнуть данные;
  • — легкостью изменения структуры модели.

Соответствующие системы были созданы. Наиболее распространенными и типичными представителями специализированных систем моделирования являются VHDL, AnyLogic, Simulink и др. [2, 8—10, 13].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>