Принципы моделирования на языке GPSS

Система GPSS World - мощная универсальная среда моделирования как дискретных, так и непрерывных процессов, предназначенная для профессионального моделирования самых разнообразных процессов и систем. Использование системы моделирования GPSS World не только значительно ускоряет процесс моделирования и исследования самых разнообразных систем массового обслуживания и непрерывных процессов, но и позволяет проводить оптимизационные эксперименты.

При моделировании между системой, описываемой на языке GPSS (GPSS-системой), и моделируемой реальной системой устанавливают определенное логическое соответствие, которое позволяет из сведений, получаемых при анализе GPSS-системы, делать определенные выводы о реальной системе. Такие выводы называют интерпретацией GPSS-систем. Правила интерпретации GPSS-систем составляют семантику языка GPSS. В отличие от синтаксиса семантика является неформальной стороной языка и потому не может быть описана с математической однозначностью. Как правило, семантику описывают и изучают с помощью примеров интерпретации разнообразных языковых конструкций[18].

Наряду с синтаксическим и семантическим аспектами языка большое значение имеет его прагматический аспект. Прагматика языка включает сведения по его практическому использованию, в том числе типичные приемы написания программ на этом языке, методы организации их отладки и выполнения и т.д. Необходимые сведения такого рода будут приводиться ниже по мере надобности.

Написанные с помощью языка GPSS модели получаются более адекватными исследуемой системе, чем построенные с использованием известной теории массового обслуживания. В моделях, написанных на языке GPSS, можно учесть большое количество факторов и отказаться от многих ограничений и допущений. Однако следует отметить что GPSS/PC предназначен для работы в ОС MS-DOS. Поэтому имеются ограничения, которые в ряде случаев не позволяют осуществить разработку и эксплуатацию моделей сложных систем с требуемой степенью детализации.

Отмеченных недостатков практически не имеет новая общецелевая система моделирования GPSS World, разработанная компанией Minuteman (США).

С помощью этой системы, например, можно эффективно моделировать как производственные, так и непроизводственные процессы: функционирование торговых и увеселительных заведений, портов, уличное движение, проведение военных действий, работу редакций, учреждений и сети Internet, различных систем массового обслуживания и т.д [19].

Представителями статистических объектов являются очереди и таблицы. Эти объекты вводятся в модель в подавляющем числе случае не с целью отображения каких-либо реальных объектов, а только для сбора необходимой пользователю статистики о модели. Следовательно, статистические объекты ориентированы не на семантику, а на прагматику языка GPSS и для них нельзя привести таблицу.

Каждая очередь в GPSS-системе имеет выход и вход. Очередь подсчитывает статистические данные о проходящих через нее транзактах: число проходящих транзактов, среднее время задержки транзактов в очереди и т.д.

Таблица может для любой указанной пользователем величины фиксировать и обрабатывать последовательность ее значений. По наблюдаемым значениям указанной величины таблица вычисляет определенную статистическую информацию об этой величине: ее математическое ожидание, среднее квадратичное отклонение и т.д.

Операционные объекты в GPSS называются блоками. Блоки являются ячейками пространственной структуры GPSS-системы: ее функциональное пространство имеет вид последовательности блоков. Транзакты в системе всегда находятся в каких-либо ее блоках. Движение транзактов в системе есть их перемещение из одних блоков в другие. В то же время каждый блок представляет собой некоторый алгоритм преобразования объектов системы. Этот алгоритм выполняется, если транзакт находится в блоке.

Все объекты системы изменяют свои состояния скачкообразно. Модельное время складывается из интервалов постоянства состояний объектов и из отдельных моментов мгновенного изменения состояний. Изменения состояний объектов называются событиями. Каждое событие происходит в момент перемещения какого-либо транзакта из одного блока в другой. Последовательность разделенных интервалами времени мгновенных событий, происходящих при движении в модели фиксированного транзакта, называется процессом.

Динамические объекты, соответствующие заявкам в системах массового обслуживания, называются в GPSS транзактами. Они «создаются» и «уничтожаются» так, как это необходимо по логике модели в процессе моделирования. С каждым транзактом может быть связано произвольное число параметров, несущих в себе необходимую информацию об этом транзакте. Кроме того, транзакты могут иметь различные приоритеты.

Вывод: для реализации взаимодействия GPSS World предоставляет, во-первых, механизм потоков данных. Под потоком данных в GPSS World понимается последовательность текстовых строк, используемых в процессе моделирования. С его помощью можно считывать и записывать данные в файлы текстового формата. Для управления потоками данных служат специальные блоки и процедуры. Таким образом, с помощью потоков данных можно использовать текстовые файлы, в том числе и для обмена информацией с внешними приложениями.

Поиск по сайту: