4-ma’ruza. Taqsimlangan imitasion modellashtirish va modellashtirishda vaqtni sinxronizasiyalash. Reja

2. Imitasion madellashtirishda vaqtini ketma ket boshqarish

Zamonaviy omil imitatsiya modellarida katta rol o'ynashi ma'lum. Tushuntirish bo'yicha, imitatsiya modellash dinamik tizimlarni tekshirish usuli bo'lib, unda haqiqiy ob'ekt (tizim) taklit model bilan almashtiriladi. Modellashtirish jarayoni haqiqiy ob'ekt (tizim) ni amalga oshirilgan modelga aylantirish, vaqtni o'z vaqtida o'zgartirishi va vaqtni qaytarib bo'lmaydi, u sekinlashmaydi yoki tezlashtirilmaydi. Tizimning holati uning elementlari holati bilan belgilanadi va har bir elementda bir qator xususiyatlar (xususiyatlar) mavjud. Birinchidan, imitatsiya imitatsiyasida "vaqt" atamasi bilan nimani anglash kerakligi aniqlanishi kerak. Fujimoto va boshqa imitatsion modellashtirish ishlarida jismoniy (jismoniy), model (tizim vaqti) va protsessor (devor qulashi vaqti) farqlanadi. Keling, ushbu 3 turning hammasini batafsil ko'rib chiqamiz.

Jismoniy vaqt (jismoniy-Tp) modellashtirilgan haqiqiy (jismoniy) tizimda ishlatiladigan vaqt. Misol uchun, ish kunida ba'zi korxonalarning ishlarini 8.00 dan 17.00 gacha imitatsiya qilamiz.
Imitatsiya vaqti (Ts) modeldagi jismoniy vaqtning vakili. Shunday qilib, korxona modeli vaqtdagi ishni vaqt oralig'i bilan ko'rsatish mumkin [8.00,17.00], model vaqtining (h) birligi uchun siz 1 daqiqa, 10 daqiqa, 30 daqiqa, bir soat va hokazo vaqt oralig'ini olishingiz mumkin. Ts = Tp / h.
CPU vaqti (devorga qulflash vaqti - Tw) - simulyator kompyuterda ishlash vaqti. Misol uchun, korxonaning imitatsiyasi kompyuterda ishlash uchun 1 soat vaqt talab qilishi mumkin.
Imitatsiya iloji boricha tezroq (imkon qadar tezlik bilan amalga oshirilishi kerak), ya'ni protsessor vaqtidan ko'ra ancha yuqori tezlikda harakatlanmoqda. Masalan, ba'zi jismoniy jarayonlarning ishi bir necha kun davom etadi, model vaqtining birligi bir soatga teng, kompyuterda imitatsiya jarayoni 30 minutda amalga oshiriladi. Ba'zan (simulyatorlar ishlatilganda) protsessor vaqtlari bilan sinxronlash kerak. Ushbu imitatsiya real vaqtda imitatsiya deb ataladi. Haqiqatan ham, simulyatorlar ishlatilayotganda, inson virtual dunyoga iloji boricha aniq ko'rinishi kerak.
Shunday qilib, imitatsiya tizimining eng muhim vazifalaridan biri model vaqtini targ'ib qilishdir. Birinchidan, biz muntazam modellashtirish model vaqtini ilgari surish uchun algoritmni qisqacha ko'rib chiqamiz. Ushbu kontseptsiyaga asoslangan imitatsiya modellarining turli xil turlari mavjudligi ma'lum:
Tadbirlar(events).
Jarayonlari(processes).
Ob'ektlar(objects) yoki vositalar(agents).
Doimiy modellar (tizim dinamikasi).
Voqealar - bu tizimning holatidagi o'zgarishlar va hodisalar bir zumda sodir bo'ladi. Ikki hodisa orasidagi intervalda model o'zgarishsiz qoladi. Jarayon jarayonlar ketma-ketligi bo'lib, faoliyat - bu tizimni bir davlatdan boshqasiga o'tkazish uchun oddiy ishdir. Faoliyat bir hodisa bilan boshlanadi va tugaydi.
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, modelni boshqarishni nazorat qiluvchi imitatsiya tizimi modelni bir davlatdan boshqasiga o'tkazishlari kerak. Modeli bir davlatdan ikkinchisiga targ'ib qilish muayyan qoidalarga muvofiq amalga oshiriladi, ushbu qoidalar modelning xatti-harakati ssenariyasini, faoliyatning sabab-oqibatlari munosabatlarini belgilaydi. Vaqtni oshirishni boshqaruvchi dastur simulyator deb ataladi.
Qaysi kontseptsiya imitatsiya modelining bazasida yotsa, modellashtirish tizimlari protsessorga yo'naltirilgan, tadbirga yo'naltirilgan, ob'ektga yo'naltirilgan, agentni almashadi. Keling, voqeaga yo'naltirilgan modellashni batafsilroq ko'rib chiqaylik
Tadbirga yo'naltirilgan modellash tizimlarida quyidagi kelishuvlar qabul qilindi:
Modeldagi holatni o'zgartiruvchi voqea-hodisadan voqea-hodisadan moddiy avanslar;
Hodisalar yuzaga kelishining mantiqiyligi ushbu voqealarning boshlanishi bilan bog'liq modeldagi vaziyatlarning o'zgarishlarini belgilaydi;
Hodisadan voqeaga o'tish vaqtlari;
Vaqt qisman tartiblangan tartibda bo'lsin: T = {t₁, t₂, ..., t_n}. Eu _i, i = 1,2 ..., n bo'lgan bir qator tadbirlar bo'lsin. Har qanday hodisaga Sch: E x T x E transformatsiyasi kiritilishi mumkin, ya'ni voqealar ei (ti vaqtida ishlaydigan) tj vaqtida boshqa bir hodisa bajarilishini rejalashtirishi va hodisalar kalendarida joylashishi mumkin. Voqealar taqvimi ikki qismdan tashkil topgan elementlardan iborat:
Rejalashtirilgan tadbirga (ei) murojaat qilish;
Tadbirni rejalashtirilgan model vaqti (ti);
Shunday qilib, voqealar taqvimi (SE tomonidan ko'rsatilgan) li elementlarning ro'yxati bo'lib, unda har bir elementning juftligi (ei, ti) bo'ladi. Nazorat dasturi (simulyator) voqea taqvimidan eng kam vaqt bilan tadbirni tanlashi kerak. Bu vaqt joriy model vaqtiga aylanadi. Simulyator joriy o'zgaruvchan tizim o'zgaruvchisiga (bu o'zgaruvchiga Systemtime deb ataymiz), voqea taqvimidan voqea rejalashtirilayotgan minimal vaqt qiymati, ya'ni, Systemtime = min (ti). Keyinchalik, simulyator voqea eiga (minimal vaqt bilan) nazoratdan o'tadi.
Maqsad: Siz hodisalar taqvimida keyingi hodisani tanlab olishingiz va uni boshqarishingiz kerak:
while(Imitatsiya oxirigacha emas)do
Begin
Ro'yxatni ko'rish uchun SE = {li}, bu erda li = (ei, ti), 0≤ i  n va minimum vaqt ti bilan elementni tanlang.
Sistema vaqti: = min (ti); Hodisani ei ga = (ei, ti) elementidan o'tkazishni boshqarish;
Ushbu tadbirni tahrirlash. Agar hodisa EI yangi voqea (ya'ni, Sh konvertatsiya qilish) rejalashtirilgan bo'lsa, unda tegishli lj elementi KT voqealari ro'yxatiga kiritilishi kerak, ya'ni. SE: = SE + lj operatsiyasini bajaring
End
Agar bir vaqtning o'zida bir nechta tadbirlar rejalashtirilgan bo'lsa, ular ketma-ket (kvaz-parallel) bajariladi, tizimdagi barcha tizimlar bu voqealar sodir bo'lmaguncha o'zgarmaydi.
Qidiruv effektiv bo'lishi uchun rejalashtirilgan tadbirlar ro'yxati odatda ortib boruvchi tartibda tartiblanadi. Simulyator hodisalar taqvimida yangi elementni qo'yishi va ortib borayotgan tartibda buyurtma saqlanishi kerak. Yil ro'yxatidagi elementlarning soni katta bo'lsa, minimal vaqtni (va ro'yxatda yangi elementni) o'z ichiga oladigan hodisani qidirish uzoq vaqt talab qilishi mumkin. Ushbu jarayonni optimallashtirish uchun tadqiqotchilar ilgari algoritmlarni taqdim etishadi:
Ro'yxatning boshidan va oxiridan qidirish.
Har xil turdagi tadbirlar uchun turli ro'yxatlardan foydalaning.
Ro'yxatning ikkinchi qismida qo'shimcha ko'rsatgichdan foydalanish. Birinchidan, istalgan element bilan taqqoslash sodir bo'ladi va keyin qidiruv ro'yxatning kerakli yarmida sodir bo'ladi. Ikkilangan daraxt shaklida rejalashtirilgan tadbirlar majmuidan foydalanish.
Taqvim voqealari ro'yxatlari bilan birga saqlash. Shunday qilib, voqealar ro'yxati pastki yozuvlarga bo'linadi (ikki qo'shni ko'rsatgich bilan). Ushbu subnetslar tizimning vaqt oralig'iga mos keladi. Barcha intervallarning uzunligi sobit qiymatga teng. Ushbu qiymat foydalanuvchi tomonidan o'rnatiladi. Yangi hodisani rejalashtirishda uning indeksi bir nechta ko'rsatkichlarda hisoblab chiqiladi, shundan so'ng tadbirlar taqvimining yangi elementi mos keladigan kichik ro'yxatga kiritilishi mumkin.