Моделирование процессов обработки информации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
твии с построенной моделью и символикой Q-схем структурную схему данной СМО (рисунок 1) можно представить в виде, показанном на рис. 3, где И - источник, К - канал, Н - накопитель.
Рисунок 3- Q-схема моделируемой СМО
Источник И1 и И2 обозначает источник поступления заявок, из которого в канал попадают сообщения. Перед поступлением заявок в канал проверяется состояние канала, при занятости канала К сообщения ожидают обработки.
1.5 Укрупненная схема моделирующего алгоритма и описание ее блоков
Существует две разновидности схем моделирующих алгоритмов: обобщенная (укрупненная) схема, задающая общий порядок действий, и детальная схема, содержащая уточнения к обобщенной схеме.
Обобщенная схема моделирующего алгоритма данной задачи, построенная с использованием принципа t, представлена на рисунке 4.
Рисунок 4- Обобщенная схема алгоритма
1.6 Блок-схема моделирующего алгоритма и ее описание
Для среды, в которой производится имитационное моделирование, GPSS, существуют собственные обозначения блоков, поскольку система отличается от языков программирования. Блок-схема представлена на рисунке 5.
Рисунок 5- Блок-диаграмма
Обозначения, принятые в блок-схеме: Air - взлётно-посадочная полоса, U и NU - стандартный операнд GPSS, проверяющий состоянии котором находится устройство, qwe - очередь.
.7 Математическая модель и ее описание
Перед составлением программы решения задачи необходимо определить переменные и уравнения математической модели. В нашем случае это будут:
- время обслуживание самолета;
уравнение модели:
(1.1)
где - коэффициенты загрузки полосы
- суммарное время занятости полосы;
T - Общее имитируемое время работы аэропорта.
T = 1440
На основании блок-диаграммы составляется программа решения задачи.
1.8 Описание машинной программы решения задачи
Программа, реализующая алгоритм, как уже отмечалось, создана в среде GPSS. Для функции отсчета времени используется последовательность, отделенная по смыслу от самого алгоритма, а потому не указанная в блок-схеме. Для проверки занятости одноканального устройства используется оператор GATE U для самолётов претендующих на посадку и GATE NU для самолётов претендующих на взлёт. Самолеты поступают на посадку и если полоса (Air) свободна то происходит посадка. Если занята, то самолет делает круг в 4 мин. Самолеты поступают на взлет если полоса свободна, то происходит взлет, если занята самолет ожидает освобождение полосы.
Листинг программы приводится в приложении 1.
1.9 Результаты моделирования и их анализ
Из отчета можно сделать выводы: количество самолетов 287, отправленных по кругу равно 265, общее количество приземлившихся самолётов равно 145, взлетевших самолетов равно 142, а коэффициент загрузки полосы равен 0,399.
1.10 Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик
Вычислим коэффициенты занятости процессора и выходных линий по формулам (1.1), и сравним полученные результаты с результатами имитационного моделирования.
(1.1)
Сравним полученные результаты с результатами имитационного моделирования.
Из сравнения видно, что результаты моделирования незначительно отличаются от математических расчетов.
.11 Описание возможных улучшений в работе системы
Работа данной системы моделируется за конкретный промежуток времени, следовательно, основной задачей оптимизации является нахождение условий, при которых обрабатывается максимальное количество заявок. Для этого следует повышать интенсивность поступления заявок.
Анализируя исследования системы, представленные в нижеприведённых таблицах можно сказать, что наиболее оптимальное время поступления заявок составляет 6,1 и 6,1 мин. Изначально заданное время обслуживания самолетов является оптимальным 2 мин.
Таблица 1 -Результаты моделирования системы
Интенсивность поступления заявок, мКол-во обслуженных заявокВероятность занятости устройства %И1И210,510,22870.3997,27,24080.5666,16,14780.6408,38,3 3580.49710,525,22000.27220,520,21410.195
1.12 Окончательный вариант модели с результатами
Заключение
Имитационное моделирование было выполнено в среде General Purpose Simulation Systems (GPSS World) и имеет в общем случае преимущество над аналитическим способом, как более универсальное, наглядное и приближенное к реальности. Модель решения поставленной задачи с интенсивностью поступления самолётов 10,5 и 10,2 и обслуживанием 2 мин. не является оптимальным, так как коэффициент загрузки равен 0.399. Наиболее оптимальным, по моему мнению, выбран вариант с интенсивностью поступления самолетов на взлетно-посадочную полосу 6,1 и 6,1 и обслуживанием самолетов 2 мин. - коэффициент загрузки увеличился на 0.265.
Выбор того или иного варианта в реальном мире оправдывается имеющимися средствами, возможностями или целями, а потому он зависит от ситуации. Но актуальность моделирования или расчета не снижается, поскольку это существенно помогает прогнозировать результат, что удешевляет производство или другие разработки.
Список литературы