Объекты

Разработка имитационных моделей в среде GPSS

Язык GPSS – язык декларативного типа, построенный по принципу объектно-ориентированного языка. Основными элементами языка являются транзакты и блоки, которые отображают соответственно динамические и статические объекты моделируемой системы.

Выбор объектов в конкретной модели зависит от характеристик моделируемой системы. Каждый объект имеет некоторое число свойств, названые в GPSS стандартными числовыми атрибутами или системными числовыми атрибутами (СЧА).

Часть СЧА доступна пользователю только для чтения, а на значения других он может влиять, используя соответствующие блоки.

Каждая GPSS-модель должна содержать такие объекты, как блоки и транзакты. Последовательность блоков модели GPSS показывает направления, в которых перемещаются элементы. Каждый такой элемент называется транзактом. Транзакт – динамический элемент GPSS-модели.

Блоки языка GPSS представляют собой подпрограммы, написанные на макро Assembler или на языке С. Содержательное значение транзактов определяет разработчик модели, он устанавливает аналогию между транзактами и реальными динамическими элементами моделируемой системы. Такая аналогия никогда не указывается транслятору GPSS, а остается лишь в воображении разработчика. Пример аналогии приведем в таблице:

Система	Элементы системы, моделируемые транзактами
1.Магазин 2. Автомобильное шоссе 3. Склад 4. Рота	1. Покупатель 2. Автомобиль 3. Заявка 4. Солдат

С точки зрения программы транзакт – структура данных, которая содержит такие поля:

- имя или номер транзакта,

- время появления транзакта,

- текущее модельное время,

- номер блока, в котором находится транзакт,

- номер блока, куда он продвигается,

- момент времени начала продвижения,

- приоритет транзакта,

- параметры транзакта: Р₁, Р₂…

В GPSS все транзакты нумеруются по мере их появления в модели, параметры транзактов отображают свойства моделируемого динамического объекта, например, например, если моделируется движение автомобилей на дороге, то параметрами транзакта (автомобиля) в зависимости от целей моделирования может быть скорость, тормозной путь, габариты…

В начале моделирования в GPSS-модели не существует ни одного транзакта. В процессе моделирования транзакты входят в модель в определенные моменты, соответствующе логике функционирования системы. В общем случае в модели существует несколько транзактов, но в каждый момент времени движется один из них. Помимо транзактов существуют следующие объекты:

1) Объекты типа «ресурсы». Они являются аналогами обслуживающих устройств реальных систем. Одноканальные устройства представляют собой ресурс, который в любой момент времени может быть занят только одним транзактом. Интерпретатор автоматически вычисляет такие СЧА, как общее время занятости, коэффициент использования и т.д. Многоканальные устройства (МКУ) представляют собой объекты для параллельной обработки. Они могут быть использованы несколькими транзактами одновременно. Пользователь определяет емкость каждого МКУ, а интерпретатор ведет число устройств, занятых в каждый момент времени. Интерпретатор вычисляет следующие СЧА: среднее число каналов, занятых одним транзактом и т.д.

2) Переменные. Арифметические переменные позволяют вычислять арифметические выражения, в которых могут быть использованы СЧА объектов. Булевы переменные позволяют проверить условия, исходя из состояния объектов.

3) Функции. Используя их пользователь может задавать непрерывную или дискретную функциональную зависимость. Функции задаются табличным способом.

4) Ячейки и матрицы сохраняемых величин используются для хранения некоторой пользовательской числовой информации, запись в эти объекты выполняют транзакты. Записанную в эти объекты информацию может считать любой транзакт, т.е. они являются глобальными объектами.

5) Очереди. В любой системе движение потока транзактов может быть задержано из-за недоступности ресурсов, и транзакты становятся в очередь. Пользователь может специально определить точки модели, в которых необходимо собирать статистику об очередях, т.е. установить регистраторы очереди. Интерпретатор будет автоматически вычислять такие СЧА, как длина очереди, среднее время нахождения в очереди. Интерпретатор автоматически поддерживает дисциплину обслуживания очереди FIFO («первым пришел – первым обслужился»). Если возникает необходимость организовать очередь с другой дисциплиной, например LIFO, то используются списки пользователей. Эти списки помогают осуществить синхронизацию движения разных транзактов по модели.

6) Таблицы. Эти объекты предназначены для сбора статистики о случайных величинах, заданных пользователем. Таблица состоит из частотных классов, в которые разносятся число показаний конкретной величины (некоторого стандартного числового атрибута). Для каждой таблицы вычисляется мат. ожидание и СКО (среднеквадратичное отношение).

Дата добавления: 2014-01-07