МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТИПОВЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ

Объекты информационных систем характеризуются сложностью структуры, алгоритмов поведения, многопараметричностью, что, естественно, приводит и к сложности их машинных моделей; это требует при их разработке построения иерархических модульных конструкций, а также использования формального описания внутрисистемных процессов. Типовые математические схемы являются связующим эвеном в цепочке "концептуальная модель — машинная модель", позволяя эффективно решать при моделировании проблемы взаимодействия заказчика (постановщика задачи) и исполнителя (разработчика модели). Наиболее характерными для информационных систем являются объекты дискретного типа (дискретные производственные процессы, вычислительные комплексы, каналы передачи данных, информационные сети и т. д ), что предопределяет необходимость детального ознакомления с машинным моделированием на базе дискретных, вероятностных, а также универсальных типовых математических схем.

ИЕРАРХИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ

При машинной реализации любой из рассмотренных типовых математических схем (/>, Р, Р> £>, Ny А-схем) необходимо решить вопрос о взаимодействии блоков модели Ми при использовании аналитического, имитационного или комбинированного (аналитико-имитационного) подходов.

Блочная конструкция модели.

Рассмотрим машинную модель Ми системы Л как совокупность блоков {/я,}, 1=1, п. Каждый блок модели можно охарактеризовать конечным набором возможных состояний {г0}> в которых он может находиться. Пусть в течение рассматриваемого интервала времени (0, 7), т. е. времени прогона модели, блок изменяет состояния в моменты времени

1 — номер момента времени. Вообще моменты времени смены состояний блока т, можно условно разделить на три группы: 1) случайные моменты, связанные с внутренними свойствами части системы 5, соответствующей данному блоку, 2) случайные моменты, связанные с изменением состояний других блоков (включая блоки, имитирующие воздействия внешней среды £); 3) детерминированные моменты, связанные с заданным расписанием функционирования блоков модели [29, 36, 37 53].

Моментами смены состояний модели Мы в целом будем считать

все моменты изменения {/Я/},

т. е. {//и)}е{г4}, 1=Гл. Пример для модели с тремя блоками т1? т2 и т, показан на рис. 8.1.

При этом моменты

Смена состояний модели для случая трех блоков

Рис. 8.1. Смена состояний модели для случая трех блоков

и г являются моментами системного времени, т. е. времени, в котором функционирует моделируемая система 5, но не моментами машинного времени. Мгновенные изменения состояний модели во время дискретного события (особого состояния) возможны только при моделировании в системном времени.

При моделировании для каждого блока модели т,, /=1, я, необходимо фиксировать момент очередного перехода блока в новое состояние гР и номер этого состояния 5„ образуя при этом массив состояний. Этот массив отражает динамику функционирования модели системы, так как в нем фиксируются все изменения в процессе функционирования моделируемой системы 5 по времени. В начале моделирования в массив состояний должны быть занесены исходные состояния, заданные начальными условиями.

При машинной реализации модели Ми ее блоки, имеющие аналогичные функции, могут быть представлены в виде отдельных программных модулей. Работа каждого такого модуля имитирует работу всех однотипных блоков. В общем случае при числе блоков модели п можно получить набор машинных модулей 1^п. Таким образом, каждому блоку или элементу модели будет соответствовать некоторый модуль или "стандартная подпрограмма", число которых не будет превосходить числа блоков модели.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >