Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Принцип формалізації процесу обслуговування компонент

Розглянемо принцип побудови моделі кожного процесу для відповідної компоненти , для чого обумовимо наступні правила цієї побудови.

1.Приймемо, що кожна технологія обслуговування компоненти -го типу, складається з виконання деякої впорядкованої послідовності . Виконання цих дій у повному обсязі призводить до створення готової продукції -го типу і як єдине ціле становить процес обслуговування кожної компоненти вказаного типу.

2.Кожна може вважатися виконаною, якщо забезпечено деякі умови її реалізації. Ці умови впорядковано у виді алгоритму, який у процесі імітації реалізує перевірку вказаних умов.

3.Якщо умови, які містить алгоритм , виконано, то вважаємо, що над відбулася, а період її виконання становив деякий інтервал часу . Цей період часу імітується спеціальним датчиком випадкових чисел, який організовано за визначеною функцією розподілу змінної .

4.Сукупність алгоритму виконання та періоду її виконання створюють активність , ініціалізація якої повністю імітує завершення даного етапу обслуговування . Набір активностей для компоненти , який є технологію її повного обслуговування, утворює відповідний процес , який є основним елементом ОМ, поданого за допомогою процесного способу. Для того, щоб здійснювати інформаційні зв’язки між КПМ та моделлю об’єкта, поданого у виді процесів, кожній активності у процесі присвоєний індивідуальний ідентифікатор , який носить назву адреси цієї активності. За такими адресами КПМ звертається у процесі імітації до конкретних активностей з метою їх ініціалізації, тобто запусків на виконання алгоритмів перевірки умов виконання . Імітація виконання кожного процесу , з тих які присутні у системі, здійснюється за рахунок послідовних переходів від однієї активності до іншої у деякі моменти часу, які визначаються КПМ. Перехід на ініціалізацію деякої активності у процесі вважається зміною його стану. Звернення КПМ до цього процесу з метою ініціалізації обраної активності називають активізацією процесу. У термінах процесного способу формалізації ОМ під станом процесу розуміють номер тієї активності , на яку КПМ передає керування при імітації виконання над компонентою , тобто здійсненні події . Отже, імітація зміни стану реальної системи при поданні її процесами відповідають змінам відповідних станів процесів у її моделі і появі подій .

Вся ІМ, створена за даним способом, є набором процесів, які реалізовано на відповідній мові моделювання. Процеси в ОМ, пов'язані з роботою КПМ за допомогою деяких операторів цієї мови. Ці оператори забезпечують обмін інформацією між КПМ та ОМ після завершення виконання кожної активності. Відзначимо, що перевірка виконання умов активізації процесу і появи події здійснюються ПП виконання самого процесу. Якщо процес активізовано, то виконання деякої його активності може початися негайно або затриматися до моменту появи визначених у умов, або до моменту зміни станів інших процесів.

Інформаційні зв’язки активностей процесів з КПМ створюються за допомогою операторів синхронізації . Кожний оператор сприймає затримку часу , яка генерується при ініціалізації відповідної активності . Значення оператор пересилає до КПМ, яка з таких періодів формує впорядкований часовий ряд за зростанням модельного часу . Цей ряд формується з часових інтервалів усіх процесів, які присутні у системі. Визначення та синхронізація у часі моментів активізації різних процесів у системі, адресація керуючих дій на ті активності, які потребують обслуговування, розв’язування конфліктних ситуацій у обслуговуванні різних компонент моделі покладається на КПМ. Враховуючи вказане, структуру кожного процесу , який має місце у ІМ, побудованій за процесним способом, можна подати структурою рис.5.1.

Процес

Адреса




....	......
...............

Рис.5.1. Узагальнена структура процесу у імітаційній моделі

Для виконання вказаних вище функцій КПМ перед її створенням дослідник повинен підготувати деяку початкову інформацію та зарезервувати спеціальні масиви, використання яких забезпечує реалізацію вказаних функцій імітації. Такими масивами у ІМ, яка побудована за процесним способом, є: масив станів процесів (МСП), таблиця стану процесів (ТПС) та список одночасних активізацій процесів (СОАП).

Масив станів процесів призначений для зберігання інформації про моменти активізації окремих процесів. Такі дані у цьому масиві розташовано у хронологічному порядку активізації процесів відповідно до згенерованих часових періодів , як це було зазначено вище. За своєю структурою (табл.5.1) МСП є вектор-рядком, кожна комірка якого заповнена інформацією про моменти активізації процесів у системі. Кожен елемент МСП становить пару значень , де значення вказує на номер процесу, який має бути активізований, а – на момент ініціалізації активності цього процесу в майбутньому, тобто появи події . Всі елементи МС упорядковані за зростанням значення (тобто у табл. 5.1 - .... ).

Табл.5.1

Структура масиву станів процесів

				...	N
				.....

Якщо у ході імітації виникає необхідність у зупинці деякого -го процесу за відсутністю виконання умов реалізації чергового алгоритму , то відповідний оператор у взаємодії з КПМ перевизначає час наступної активізації цього процесу як нескінченний. Момент активізації цього процесу в МСП оримує значення , а відповідний елемент МСП переноситься у кінець цього масиву. Вказана операція імітує гальмування виконання цього процесу на деякий час, який потрібен для створення умов щодо реалізації зупиненої активності . Сворення таких умов визначає запуск генератора цієї активності та видачі ним випадкового значення . В результаті виконання такої операції загальмований елемент МСП повертається у цьому масиві з кінцевої позиції на таку, яка відповідає змодельованому моменту часу . Якщо умови для активізації процесу не створюються до кінця обумовленого періоду моделювання системи, то даний елемент МСП так і залишається у кінці МСП з , що означає що відповідна компонента не пройшла повного обслуговування у системі.

Для визначення номеру конкретної активності у -му процесі, яку необхідно ініціалізувати в деякий момент часу за даними МСП, програма імітації використовує ТСП, структура якої наведена у табл.5.2. Рядками цієї таблиці є списки параметрів процесів. Так -му процесу відповідає -ий рядок ТСП, у якому зазначено наступні параметри: - адреса, за якою виконується передача керування на виконання j-ої активності в -му процесі; - період часу очікування -им процесом своєї активізації, яка була призупинена іншим процесом або невиконанням умов активізації; - пріоритет і-го процесу, відповідно до якого КПМ здійснює послідовне обслуговування двох процесів, які потребують одночасної активізації. Такий параметр для кожного процесу може бути введеним, наприклад, як числове значення, яке чим менше, тим вищий пріоритет.

Табл.5.2

Структура таблиці станів процесів

Параметри процесу Номери процесів



....	…	…	…
n			k

Параметр пріоритету деякого процесу системи знаходить своє застосування у ході імітації при вирішенні КПМ так званих конфліктних ситуацій. Одним з видів конфліктів, які можуть виникати у системі, може бути ситуація необхідності одночасного обслуговування КПМ декількох активностей у різних процесах. Така ситуація має місце, коли в МСП є декілька елементів з різними значеннями перших чисел, але однаковими значеннями . Врахування конфліктних ситуацій проводиться за допомогою списку одночасної активізації процесів (СОАП). В такий список з МСП заносяться номери всіх процесів, які потребують активізації в один і той же самий момент модельного часу . Запис номерів таких процесів у СОАП і вибір їх із цього списку КПМ здійснює відповідно до пріоритетів цих процесів. Обслуговування КПМ чергового елемента зі списку СОАП полягає у передачі управління на виконання відповідного алгоритму цього процесу. Виконання алгоритму продовжується до появи в ньому чергового оператора очікування . За допомогою операторів очікування типу імітується зміна часових координат активностей, що входять до складу -го процесу.

Розглянемо для прикладу процедуру можливої взаємодії масивів моделі у процесі імітації. Будемо відслідковувати цю процедуру, починаючи з МСП (табл.5.1). Припустимо, що наш приклад має місце у момент часу моделювання після його початку. У МСП цьому моменту відповідає вміст комірок 2 та 3. Зміст комірки 2 вказує, що у момент часу повинен бути активізований процес за номером 3, а комірки 3 – що у той же момент повинен бути активізований процес 2. Така одночасність призводить до того, що обидва номери – 2 та 3 – вміщуються у СОАП. Для визначення порядку активізації у цій конфліктній ситуації КПМ звертається до ТСП (табл.5.2), де знаходить інформацію про пріоритети процесів. Як бачимо з рядків 2 та 3 ТСП, пріоритет процесу 3 вищий ( = 1), ніж процесу 2 ( = 4). Тут прийнятий принцип ранжування пріоритетів, який обумовлений вище. Далі КПМ буде звертатися до рядку 3 ТСП, щоб визначити, яку активність у процесі 3 треба ініціалізувати. Такою у цьому процесі буде активність , яка знаходиться у структурі цього процесу за адресою . Активність буде ініціалізовано без затримки ( ), на що вказує значення у стовпчику для рядку 3. І тільки після обслуговування вказаної активності КПМ повернеться до активізації процесу 2, пріоритет якого виявився нижчим.

Послідовність виконання операцій моделювання системи, поданої за допомогою процесного способу, забезпечується алгоритмом імітаційного моделювання, блок-схему якого наведено на рис.5.2. Як приклад подання ОМ на основі процесного способу виберемо його структуру, яка наведена у матеріалах ЛР 1. У процесі побудови алгоритму будемо вважати, що взаємодії між активностями, з яких складаються процеси, немає.

Підпрограма початку моделювання формує порядок надходження компонент у процес відповідно до обумовлених значень інтенсивностей вхідних потоків та імовірностей вибору для обслуговування компонент різних типів. За згенерованими даними формується МСП. Паралельно параметри процесів заносяться до ТСП. Перевірка КПМ значень часових змінних у кожному елементі МСП дозволяє виявити моменти одночасної активізації деяких процесів у системі. Якщо КПМ фіксує подібні випадки, то виявлені дані заносяться до СОАП. Закінчення формування вказаних масивів створює можливість для запуску КПМ на виконання процедури імітації. Обумовлений період моделювання є параметром, який визначає момент закінчення процедури моделювання. Програма моделювання закінчує роботу за умови досягнення модельним часом значення .

Робота алгоритму ІМ реалізується за рахунок послідовнї взаємодії створених процесів і КПМ за наступними типовими операціями, які можна назвати кроками моделювання.

Крок 1. Якщо на початку моделювання СОАПпорожній, то здійснюється процедура зміни ,що є операцією вибору мінімального значення з усього МСП ( ).

Крок 2. Якщо у процесі перегляду елементів МСП програма моделювання знаходить елементи з однаковими значеннями , то проводиться заповнення списку СОАП наступним чином. Всі процеси, у яких виявлено , вибираються з МСП і у СОАП заносятся відповідно до своїх встановлених пріоритетів . Пріоритети процесів вибираються з ТСП.

Крок 3. Вибирається перший елемент з СОАП, який необхідно в момент активізувати. За ТСП визначається адреса тієї активності, яка потребує обслуговування. Керування від КПМ передається на активізований процес для виконання алгоритму відповідної активності. По закінченні виконання алгоритму активності з'являється оператор очікування -го процесу до наступної активізації . В процесі реалізації алгоритму активності відбувається обчислення або завдання значень для операторів синхронізації процесів. Появи в алгоритмі -го процесу операторів синхронізації повертають керування до КПМ, яка виконує надалі наступні дії:

формує новий елемент МСП і заносить його в цей масив відповідно до значення ;

виконує модифікацію поточного стану процесу і зміну адреси наступної передачі управління для чергової активізації -го процесу в ТСП.

Крок 4. Перевіряється, чи вичерпаний СОАП. Якщо у ньому ще є елементи, то КПМ переходить до кроку 2. Інакше виконується крок 5.

Крок 5. Перевіряється момент закінчення процесу моделювання . Якщо ця нерівність не виконується, то це означає необхідність продовження імітації, починаючи з кроку 1. У протилежному випадку керування передається на ПП закінчення моделювання.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Область застосування процесного способу імітації об’єкта моделювання	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.