Моделирование дискретных систем
В дискретных системах изменения состояния системы прерывистые, и каждое изменение состояния системы называется изменением состояния системы. event. Модель, используемая в моделировании дискретной системы, имеет набор чисел для представления состояния системы, называемыйstate descriptor. В этой главе мы также узнаем о моделировании очередей, которое является очень важным аспектом в моделировании дискретных событий наряду с моделированием системы с разделением времени.
Ниже приводится графическое представление поведения моделирования дискретной системы.
Дискретное моделирование событий ─ Ключевые особенности
Симуляция дискретных событий обычно выполняется с помощью программного обеспечения, разработанного на языках программирования высокого уровня, таких как Паскаль, C ++ или любом специализированном языке моделирования. Ниже приведены пять ключевых функций.
Entities - Это отображение реальных элементов, таких как детали машин.
Relationships - Это значит связывать объекты вместе.
Simulation Executive - Он отвечает за управление временем опережения и выполнение дискретных событий.
Random Number Generator - Это помогает имитировать различные данные, поступающие в имитационную модель.
Results & Statistics - Он проверяет модель и предоставляет показатели ее эффективности.
Представление графика времени
Каждая система зависит от параметра времени. В графическом представлении он упоминается как часы или счетчик времени, и изначально он установлен на ноль. Время обновляется на основе следующих двух факторов:
Time Slicing - Это время, определяемое моделью для каждого события до момента отсутствия какого-либо события.
Next Event- Это событие, определяемое моделью для следующего события, которое должно выполняться вместо временного интервала. Это более эффективно, чем Time Slicing.
Моделирование системы массового обслуживания
Очередь - это комбинация всех объектов в системе, которые обслуживаются, и тех, кто ожидает своей очереди.
Параметры
Ниже приводится список параметров, используемых в системе очередей.
Условное обозначение | Описание |
---|---|
λ | Обозначает скорость прибытия, которая представляет собой количество прибытий в секунду. |
Ц | Обозначает среднее время обслуживания для каждого прибытия без учета времени ожидания в очереди. |
σTs | Обозначает стандартное отклонение времени обслуживания. |
ρ | Обозначает использование времени сервера, как когда он простаивает, так и когда он занят. |
ты | Обозначает интенсивность движения |
р | Обозначает среднее значение элементов в системе |
р | Обозначает общее количество элементов в системе |
Тр | Обозначает среднее время нахождения элемента в системе. |
TR | Обозначает общее время элемента в системе |
σr | Обозначает стандартное отклонение r |
σTr | Обозначает стандартное отклонение Tr |
ш | Обозначает среднее количество элементов, ожидающих в очереди. |
σw | Обозначает стандартное отклонение w |
Tw | Обозначает среднее время ожидания всех предметов |
Тд | Обозначает среднее время ожидания элементов, ожидающих в очереди. |
N | Обозначает количество серверов в системе |
mx (y) | Обозначает y- й процентиль, который означает значение y, ниже которого x встречается в y процентов случаев. |
Очередь одного сервера
Это простейшая система очередей, представленная на следующем рисунке. Центральным элементом системы является сервер, который обслуживает подключенные устройства или объекты. Элементы запроса к системе для обслуживания, если сервер простаивает. Затем он обслуживается немедленно, иначе он присоединяется к очереди ожидания. После того, как задача выполнена сервером, элемент улетает.
Многосерверная очередь
Как следует из названия, система состоит из нескольких серверов и общей очереди для всех элементов. Когда какой-либо элемент запрашивает сервер, он выделяется, если доступен хотя бы один сервер. В противном случае очередь начинает запускаться, пока сервер не освободится. В этой системе мы предполагаем, что все серверы идентичны, т.е. нет разницы, какой сервер выбран для какого элемента.
Есть исключение по утилизации. ПозволятьN быть идентичными серверами, тогда ρзагрузка каждого сервера. РассматриватьNρбыть использованием всей системы; тогда максимальное использованиеN*100%, а максимальная скорость ввода -
$ λmax = \ frac {\ text {N}} {\ text {T} s} $
Отношения в очереди
В следующей таблице показаны некоторые основные отношения очередей.
Общие условия | Один сервер | Мульти сервер |
---|---|---|
r = λTr формула Литтла | ρ = λTs | ρ = λTs / N |
w = λTw формула Литтла | г = ш + р | u = λTs = ρN |
Тр = Tw + Ts | г = w + Nρ |
Моделирование системы разделения времени
Система разделения времени разработана таким образом, что каждый пользователь использует небольшую часть времени, совместно используемого в системе, что приводит к одновременному использованию системы несколькими пользователями. Переключение каждого пользователя происходит так быстро, что каждый пользователь чувствует, что использует свою собственную систему. Он основан на концепции планирования ЦП и мультипрограммирования, при которой несколько ресурсов могут быть эффективно использованы путем одновременного выполнения нескольких заданий в системе.
Example - Система моделирования SimOS.
Он разработан Стэнфордским университетом для изучения сложных конструкций компьютерного оборудования, анализа производительности приложений и изучения операционных систем. SimOS содержит программную симуляцию всех аппаратных компонентов современных компьютерных систем, то есть процессоров, модулей управления памятью (MMU), кэшей и т. Д.