Материал: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах

является то, что существует большое количество бесплатных пакетов программ для моделирования в нотации BPMN, например, BPMN Studio и Bizagi.

Каждый процесс – это последовательность действий (операций), выполняемых в соответствии с определенными бизнес-правилами. Для этого в BPMN представлено большое количество графических элементов, сгруппированных по категориям (рис. 1).

IDEF (Integration Definition for Function Modeling) – это семейство нота-

ций. Их различают по порядковым номерам – IDEF0, IDEF1, IDEF2 и т.д. Каждая нотация имеет свои особенности и используется для описания разных элементов бизнес-системы. Подробнее будет рассмотрена IDEF0 [3].

DEF0 – это нотация, предназначенная для документирования процессов производства и отображения информации об использовании ресурсов на каждом из этапов проектирования систем.

Рис. 1. Процесс в нотации BPMN

IОтличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов, т.е. важнее логические отношения между работами, чем временная последовательность. Стандарт IDEF0 представляет организацию как набор модулей, здесь существует правило – наиболее важная функция находится в верхнем левом углу, и так далее к менее важным функциям. Каждая стрелка на диаграмме несёт информацию (рис. 2).

Основное преимущество нотации состоит в том, что с её помощью можно наиболее полно описать бизнес-процесс. Помимо этого, она имеет жёсткие требования, что позволяет получить модели стандартного вида. Однако нотация IDEF0 имеет и ряд недостатков: относительная сложность восприятия графических схем, количество блоков модели ограничено, статичность.

На основе описанных выше нотаций был подробно рассмотрен научный процесс. Стартовое событие – регистрация участников. После этого в установленные сроки необходимо подать заявку, заполненную по регламенту. Если заявка заполнена корректно, на почту высылается письмо подтверждения, если некорректно – письмо о необходимости редактирования данных.

215

Рис. 2. Процесс в нотации IDEF0

Далее в определенные временные рамки участники должны загрузить свои научные статьи на сервер вуза. Ответственный проверяет статьи по определенным критериям и выносит решение о возможности публикации. Соответственно участники получают письма с уведомлениями об успешной публикации или отказе в публикации. Студентам, чьи статьи прошли проверку, отправляют приглашение на очную конференцию.

Описание процесса в нотации BPMN представлено на рис. 1, в нотации IDEF0 – на рис. 2. На их основе было проведено сравнение выбранной модели по следующим критериям.

Общая картина процесса.

Чтобы в общем виде представить основное назначение системы целесообразнее использовать IDEF0, так как данная нотация позволяет выделить главные сущности, входы и выходы системы, а также ресурсы и управляющие механизмы, в то время как BPMN отражает последовательность действий.

Графическое восприятие.

Модель, разработанная в нотации BPMN, наиболее удобна и понятна для восприятия как ИТ-специалистами, так и конечными пользователями, заказчиками. IDEF0, напротив, имеет сложную структуру и является менее понятной.

Автоматизация.

Процессы, построенные на основе BPMN, являются исполняемыми, то есть действительно будут работать при помощи специального программного обеспечения. Это позволяет вести контроль в режиме реального времени.

Непосредственное исполнение.

Разработанные на этапе анализа и дизайна процессы в нотации BPMN далее могут быть легко имплементированы разработчиками. IDEF0 для данной цели не может быть использована.

Программное обеспечение.

216

В свободном доступе распространяется большое количество программ для моделирования в нотации BPMN, а обеспечение для моделирования в IDEF0 в своем большинстве – платное.

Сравнение по критериям представлено в таблице.

Сравнение по критериям

На основе составленной таблицы можно сделать вывод: для описания исполняемых процессов целесообразно использовать нотацию BPMN, так как процессы на ее основе просты для понимания и реализации. Нотацию IDEF0 удобнее применять в случаях описания крупных систем с целью их последующей детализации.

Литература

1.Почему BPMN имеет значение [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bpmntraining.ru/2012/11/why-bpmn-matters/ (Дата обращения: 08.09.2019)

2.Кинзябулатов Р. Краткое описание BPMN с примером [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://habr.com/ru/company/trinion/blog/331254/ (Дата обращения: 10.09.2019)

3.Решетова Н.Э. Актуально ли на сегодня моделирование в IDEF0?

[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://projectimo.ru/biznes-processy/ idef0.html (Дата обращения: 11.09.2019)

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Россия

217

УДК 681.3

Э.И. Воробьев, Д.Ю. Перевозчикова, В.В. Коваленко

ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА GPSS STUDIO ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИИ МОДЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ ПРОЦЕСОВ

В статье рассматриваются вопросы применения пакета GPSS Studio для моделирования процессов и сложных объектов.

Системы массового обслуживания (СМО) – это системы специального вида, которые реализуют неоднократное выполнение однотипных задач. Модели СМО имеют применение в различных областях экономики, финансов, производства и быта, с целью изучения режимов функционирования обслуживающих систем, и исследование явлений, возникающих в процессе обслуживания.

С помощью показателей эффективности можно судить о результатах работы СМО. Подход к их изучению СМО един. Он состоит в том, что с помощью генератора случайных чисел разыгрываются случайные числа, которые имитируют случайные моменты появления заявок и время их обслуживания в каналах. Но в совокупности эти случайные числа, подчинены статистическим закономерностям. Система подвергается испытаниям случайными входными сигналами, которые подчиненны заданному статистическому закону, где статистические показатели, усредненные по времени рассмотрения или по количеству опытов, принимаются в качестве результата. Из небольшого количества элементов (канал, источник заявок, очередь, заявка, дисциплина обслуживания, и тому подобное) собираются модели СМО, что позволяет имитировать задачи типовым образом. Для этого модель системы собирают из конструктора таких элементов.

Для создания таких моделей применяется пакет «GPSS Studio». GPSS представляет собой язык программирования, который предназначен для имитационного моделирования систем. Модель на языке GPSS состоит из последовательности операторов, которые отображают события, происходящие в системах массового обслуживания.

Смоделируем процесс поступления в ЭВМ 200 сообщений. Продолжительность обработки сообщений на ЭВМ — 5 ± 2 с. Через каждые 3 ± 1 с поступает информация от датчиков и измерительных устройств. До обработки на ЭВМ информационные сообщения накапливаются в буферной памяти емкостью в одно сообщение. Динамика технологического процесса такова, что имеет смысл обрабатывать сообщения, ожидавшие в буферной памяти не более 12 с. Остальные сообщения считаются потерянными.

Формализуем данную задачу в виде Q – схемы (рис. 1).

218

Рис. 1. Q-схема

Источник (И) – объект, порождающий поступление требований. На вход поступает поток. Клапан регулирует процесс прихода требований. Если время обработки сообщения больше 12 с, то сообщение потеряно. К – канал ЭВМ, Н1

– буфер, в котором задерживается сообщение, ожидающее обработки.

Для создания модели такой системы представим задачу в виде структурной схемы (рис. 2).

На основе структурной схемы алгоритма функционирования создаём блок-диаграмму алгоритма реализации модели средствами GPSS (рис. 3.)

Рассмотрим код программы моделирования, написанной на языке GPSS, и приведем к нему необходимые комментарии с использованием символики Q- схемы, изображенной на рис. 2.

SIMULATE ;карта симуляции GENERATE 3,1 ;поступление сообщений

TEST L Q$Och,1,Met1 ;проверка очереди, если оба места заняты, то сообщение теряем

MARK 1 ;заносим текущее время в переменную транзакта QUEUE Och ;вход в очередь (Och - имя очереди)

SEIZE Ustr ;вход в ЭВМ (Ustr -имя устройства) DEPART Och ;выход из очереди

TEST L MP1,12,Met2 ;проверка времени ожидания, если более12сек.,то сообщение теряем

ADVANCE 5,2 ;обработка сообщения в ЭВМ

RELEASE Ustr ;выход из ЭВМ

TERMINATE 1 ;выход из модели

Ocher QTABLE Och,1,1,20 ;создаем таблицу времени ожидания в очереди Met2 RELEASE Ustr ;выход из ЭВМ сообщения время ожидания которого

больше 12 сек

Met1 TERMINATE ;потеря сообщений, не попавших в буфер START 200 ;задает значение счетчика конца моделирования

219