Смекни!
smekni.com

Моделювання процесу надходження до ЕОМ повідомлень (стр. 2 из 3)

Рис. 3. Функція щільності f(x) експоненційного розподілу:

(1) Q=0.2, (2) Q=0.1

Для побудови моделі СМО виконуємо наступні дії:

Як було сказано раніше ми будемо використовувати СМО у якості нашої моделі. Стани СМО ми будемо описувати за допомогою формул, що будуть надані нище. Побудуємо нашу СМО у вигляді графа, що зображено на рисунку 4:

l0 l1 ln-1


S0 S1… Sn

m1 m2 mn

Рисунок 4 - схематичне представлення СМО з обмеженої чергою

Визнеачаємо всі види станів СМО

S0 –система вільна.

S1 – ЕОМ обробляє повідомлення, черги немає;

S2 – ЕОМ обробляє повідомлення, і в черзіодна заготівка.

Початкові характеристики:

- інтенсивність потоку повідомлень (λ);

- час обробки повідомлення (t).

Для визначенняімовірностей станів СМО будемовикористовувати такі формули [1]:

Імовірність знаходження системи в початковому стані, де χ має наступний вигляд:

<1,(2)

Імовірність знаходження системи в к-му стані (для СМО з відмовами).

Імовірність знаходження системи в r-му стані (для СМО з чергою), де m - кількість місць в черзі,

Допоміжна змінна, характеризує роботу системи.

Інтенсивність потоку обробки.

Фінальні імовірності системи існують тільки за

.

Критерії якості системи визначаються на основі критеріїв ефективності.

Середня кількість повідомлень (А), що обслуговуються СМО за одиницю часу:

Імовірність обслуговування повідомлення, що надійшло в СМО:

λ – інтенсивність потоку заявок (1/5);

μ – інтенсивність потоку обробки (1/7);

m – довжина черги (1) ;

n – кількість каналів (1);

Для даної системи:

4 Опис імітаційної моделі процесу надходження повідомлень

Імітаційне моделювання – моделювання, де система замінюється на її імітатор, і з ним проводяться досліди з метою отримання інформації про систему.

Імітаційну модель процесу обробки повідомлень в ЕОМ можно представити у вигляді блок-схеми.Для цього спочатку виділимо основні етапи обробки повідомлення, щонадходить від датчиків пристроїв до ЕОМ:

1) Повідомлення надходить на ЕОМ.

2) Якщо ЕОМ вільна, то повідомлення обробляється.

3) Якщо ЕОМ зайнята, то виконується спроба поставити повідомлення до черги.

4) Якщо черга вільна, то повідомлення успішно поміщається до неї, щоб далі бути обробленим ЕОМ.

5) Вмикається лічильник часу, для відліку часу, що повідомлення знаходиться в черзі, якщо час більший ніж задано, то повідомлення втрачається.

6) Якщо час менший заданого, то повідомлення надходить до ЕОМ для обробки.

7) Якщо черга зайнята, то повідомлення втрачається.

Розлянутий алгоритм обробки ЕОМ одного повідомлення представлено на рисунку 5.

Рисунок 5 – блок-схема процесу обробки повідомлення в ЕОМ

Робота ЕОМ відбуваеться у циклі, поки до ЕОМ надходить потік заявок, що складає 450 повідомлень.

5 Програмування імітаційної моделі

- менші витрати часу на розробку;

- менше запису тих понять, що характеризуют процес імітації.

Особливість моделювання за допомогою GPSS/PC є те, що можно зберігти звичну термінологію СМО при побудові моделі. У якості об'єтів використовуються повідомлення, черги і таке інше.

Вказані вище умови і визначають доцільність використання мови GPSS/PC в якості програмного інструменту для моделювання процесу надходження від датчиків повідомлень до ЕОМ на обробку.


6 Випробування імітаційної моделі

В результаті моделювання отримані наступні результати:

1) Кількість втрачених повідомлень:

2) Кількість оброблених повідомлень:

3) Коефіцієнт завантаження ЄОМ:

В результаті моделювання з експонентним модифікатором часу надходження та обслуговування повідомлень отримані наступні результати:

1) Кількість оброблених повідомлень:

2) Відносна пропускна спроможність ЄОМ:

Відносна пропускна спроможність ЄОМ обчислена аналітично в п.2. Звідси обчислимо критерій якості:

7 Результати імітаційного моделювання

У курсовій роботі було виконано моделювання процесу надходження від датчиків повідомлень на обробку до ЕОМ.

Під час проведення моделювання роботи ЕОМ у технологічному процесі з визначеними у завданні початковими умовами було послано на обробку 450 повідомлень.

При моделюванні з рівномірним надходженням потоку повідомлень було оброблено 316 повідомлень. При цьому коефіціент завантаження ЕОМ склав 0.985. Крім того після теоретичного обчислення та після перевірки моделі з використанням експоненційного закону розподілу було знайдено критерій якості, який склав 4,18%.

З цього робимо висновок, що розроблена модель відповідає реальному процесу надходження повідомлень на обробку до ЕОМ з датчиків під час технологічного процесу.

Висновки

У курсовій роботі було виконано моделювання процесу надходження від датчиків повідомлень на обробку до ЕОМ з такими характеристиками:

- границі моделювання: обмежені кількістю повідомлень(450 повідомлень);

- повідомлення надходить через кожні 5±2 секунд;

- на обробку повідомлень ЕОМ витрачає 7±3 секунд;

- якщо протягом 13 секунд ЕОМ не обробила заявку, то заявка вважається втраченою;

- буфер зберігає 1 повідомлення.

- зроблено змістовний опис системи збору, фіксації, обробки інформаційних повідомлень, що надходять з датчиків до ЕОМ (розглянуті основні положення роботи системи, встановлені границі моделювання, визначені критерії перевірки правильності побудови моделі);

- складено концептуальну модель об*єкту, що містить гіпотези, які необходні для побудови моделі ЕОМ, яка працює в системі управління технологічним процесом; побудована схема реального процесу надходження повідомлень на обробку інформації від датчиків; розглянуто основні відомості про експоненційний закон розподілу заявок у найпростішій СМО;

- зроблено опис імітаційної моделі, який представлено у вигляді блок-схеми основного алгоритма роботи ЕОМ.

- розроблено програмну моделі вивчаємої системи мовою GPSS/PC.

Під час проведення моделювання роботи ЕОМ у технологічному процесі з визначеними у завданні початковими умовами було послано на обробку 450 повідомлень.

При моделюванні з рівномірним надходженням потоку повідомлень було оброблено 316 повідомлень. При цьому коефіціент завантаження ЕОМ склав 0.985.

При моделюванні з експоненційним надходженням потоку повідомлень було оброблено 527 повідомленя. При цьому коефіціент завантаження ЕОМ склав 0.875.

З цього робимо висновок, що розроблена модель відповідає реальному процесу надходження повідомлень на обробку до ЕОМ з датчиків під час технологічного процесу.

Список використаної літератури

1. Лабораторний практикум з математичної статистики А.М.Кузнецов, Р.І.Зароський, Є.Ю. Неділько. -Миколаїв: УДМТУ, 2002.-7c.

2. Томашевський В.М. Моделювання систем - К.: "Вид. гр. БХВ", 2005.- 352 с.

3. Шрайбер Т.Дж.. Моделирование на GPSS.- М.: Машиностроение.1980.- 592с

Додаток АТекст програми із рівномірним законом розподілу часу надходження та обслуговування повідомлень: