Материал: 2443

41

Для запуска программы на выполнение необходимо выбрать пункт меню Command/Create Simulation.

В среде моделирования различают объекты: модель – разрабатывается на языке GPSS, состоит из блоков, создаётся при помощи встроенного текстового редактора; процесс моделирования – результат трансляции модели, получаемый после команды Create Simulation, при наличии ошибок транслятор выдаёт список сообщений об ошибках в окне JOURNAL; отчёт по моделированию – автоматически создаваемый файл, содержащий статистическую информацию об объектах, накопленную в процессе моделирования.

3.2. Основные объекты языкаGPSS

Язык основан на схеме транзактов. Транзакт – это объект, который «путешествует» по системе, перемещаясь от блока к блоку, согласно логике передвижений, предписанной в модели. По пути он может задерживаться на определённое время вследствие своей обработки или занятости того или иного оборудования, создавать очереди, пропускать вперёд другие транзакты, согласно их приоритету и т. д. Транзакты имеют прямую аналогию с заявками в СМО. Каждый транзакт может обладать параметрами (до 100), которые могут меняться в соответствии с логикой модели. Параметры нумеруются или им даются имена. Транзактам может присваиваться приоритет, определяющий предпочтение, который может меняться в программе.

Язык GPSS связан с пошаговым выполнением операторов, называемых блоками (фактически, каждый блок – это отдельная подпрограмма). Каждое продвижение транзакта является событием в модели. Комплекс программ, обеспечивающих выполнение событий,

называется симулятором (планировщиком). Его функции:

обеспечить продвижение транзактов по заданным маршрутам;

регистрировать время наступления каждого события и выполнение их в нарастающей временной последовательности;

регистрировать статистическую информацию о функционировании модели;

продвигать модельное время в процессе моделирования. Чтобы обеспечить правильную последовательность обработки

событий во времени имеются системные часы, отсчитывающие абсолютное модельное время в единицах, принятых разработчиком. Все отрезки времени описываются положительными числами.

Условно все объекты можно разделить на 7 категорий (табл. 3.1).

Операционные объекты – блоки задают логику функционирования модели системы и определяют пути продвижения транзактов между объектами других категорий. В блоках происходят события четырёх основных типов:

создание и уничтожение транзактов;

задержка транзакта на определённое время;

изменение маршрута движения транзакта, группировкатранзактов;

изменение числового атрибута (параметра) транзакта.

Объекты аппаратной категории – это объекты, в которых

имитируется процесс обработки транзактов (устройства) или объекты, воздействуя на которые, транзакты меняют их состояние, что влияет на движение других транзактов (логические ключи).

Одноканальное устройство (ОКУ) – оборудование, которое может быть занято только одним транзактом. Например, один узел связи, один мастер, один пункт приёма услуг.

Многоканальные устройства (МКУ) – памяти предназначены для имитации оборудования, осуществляющего параллельную обработку, либо моделирования устройств ограниченной ёмкости (буферы, стоянки транспорта, складские помещения, конвейеры).

Логический ключ – объект, имеющий два состояния «включён» или «выключен», в зависимости от которых другие транзакты определяют пути их дальнейшего следования.

К статистическим объектам относятся очереди и таблицы. В

любой системе движение потока заявок может быть задержано из-за недоступности устройства. В этом случае транзакты становятся в очередь. Учёт очередей составляет одну из основных функций

43

планировщика, который автоматически накапливает статистику относительно устройств и очередей. Пользователь может собирать эту информацию в определённых точках модели. Для облегчения табулирования статистической информации предусмотрен объект – таблица, которая используется для получения выборочных распределений, в неё заносится число попаданий конкретного СЧА в некоторый диапазон, а также вычисляется автоматически математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение, распределение может быть представлено графически гистограммой.

Вычислительная категория служит для описания таких ситуаций в процессе моделирования, когда связи между компонентами системы выражаются в виде математических (аналитических или логических) соотношений. С помощью функций пользователь может определять закон поступления транзактов в модель, время и порядок их обработки. В GPSS существует библиотека встроенных функций.

Переменные представляют собой сложные арифметические выражения, которые включают константы, системные числовые атрибуты (СЧА), библиотечные арифметические функции, арифметические и логические операции.

Каждому объекту в GPSS соответствуют атрибуты, описывающие его состояние в данный момент. Они автоматически регистрируются и доступны для использования в течение всего процесса моделирования, называются системными числовыми атрибутами (СЧА). Всего существует более 50 СЧА, наиболее часто используемые приведены в табл. 3.2.

45

моделирования. В любой блок GENERATE не могут входить транзакты. Поэтому в простых программах это первый блок. Имеет формат:

GENERATE [A],[B],[C],[D],[E]

Скобки [ ] означают, что данный операнд является необязательным.

Операнд A задаёт средний интервал времени между моментами поступления последовательных транзактов в модель. Если этот интервал постоянен, то операнд B не используется. Если же интервал поступления является случайной величиной, то в операнде B указывается модификатор среднего значения, который может быть задан в виде модификатора-интервала или модификатора-функции. Модификатор-интервал позволяет задать равномерный закон распределения поступления транзактов. Запись GENERATE A,B означает, что время поступления транзактов будет распределено равномерно на отрезке [A–B, A+B]. Ясно, что В<А.

Например, блок GENERATE 100,40 создаёт транзакты через случайные интервалы времени, равномерно распределённые на отрезке [60;140]. Разыгрывается случайное число в этом интервале, например 78, рождается первый транзакт. Затем, разыгрывается новое случайное число в интервале [60;140], например 132, и второй транзакт попадает в модель в момент времени 78 + 132 = 210 и т. д.

Модификатор-функция используется, если закон распределения интервала поступления отличен от равномерного. В этом случае в операнде B должна быть записана ссылка на функцию (её СЧА), описывающую этот закон, и случайный интервал поступления определяется как целая часть произведения поля A (среднего значения) на вычисленное значение функции.

В операнде C задаётся момент поступления в модель первого транзакта. Если это поле пусто или равно 0, то момент появления первого транзакта определяется операндами A и B.

Операнд D задаёт общее число транзактов, которое должно быть создано блоком GENERATE. Если это поле пусто, то блок генерирует неограниченное число транзактов до завершения моделирования.

Операнд E задаёт приоритет, присваиваемый генерируемым транзактам. Число уровней приоритетов неограниченно, причём