Основные элементы GPSS World

Система GPSS (General Purpose Simulating System) относится к объектно-ориентированным языкам моделирования. Она была разработана в 1961 г. и является предшественником таких совре­менных систем имитационного моделирования как Extend, Arena, Process Model, Taylor, WITNESS и др. Изучение инструментов имитационного моделирования целесообразно начинать именно с GPSS, так как она имеет четкую блочно-ориентированную струк­туру. Концепция GPSS разработана с ориентацией на моделирование работы систем массового обслуживания (СМО). В GPSS есть средства, являющиеся аналогами систем массового обслуживания, - заявки (транзакты), обслуживающие устройства, очереди. В то же время GPSS позволяет моделировать не только СМО.

Несмотря на применяемый в GPSS аппарат СМО данную сис­тему нельзя рассматривать как компьютерный алгоритм аналити­ческого моделирования СМО. GPSS - это язык имитационного моделирования. В отличие от аналитического моделирования СМО ее имитационная модель, реализуемая с помощью GPSS, может отражать, например, различные законы распределения (т.у. не только равномерное) поступления, обслуживания заявок или выбора их из очереди. Имитационная модель позволяет исследо­вать поведение системы не только в стационарном режиме. Каж­дый прогон модели представляет собой одну случайную реализа­цию процессов обслуживания в СМО. Поэтому для получения бо­лее объективных данных о функционировании системы необходи­ма серия случайных прогонов, а затем статистическая обработка результатов испытаний.

GPSS относится к системам дискретного типа, то есть моде­лирует системы с дискретными событиями. Это - система отно­сится к классу транзактно-ориентированных систем моделирова­ния.

Основными элементами языка GPSS являются блоки и тран­закты. Транзактами называются динамические элементы систе­мы. Например, при моделировании работы тракторной ремонтной мастерской транзактами являются трактора, а при моделировании работы автозаправочной станции - автомобили, приходящие на заправку. Транзакты имеют свойства, отражаемые в нумеруемых параметрах транзактов. Традиционно транзакты имеют такие па­раметры, как порядковый номер, номер блока, в котором транзакт находится в данный момент, номер следующего блока, приоритет транзакта и др. Транзактам может быть присвоен и специфический набор параметров. Так, например, транзакты - яблоки на сорти­ровке - имеют такие специфические параметры, как цвет, размер, наличие или отсутствие гнилых мест и т.д.

Последовательность блоков модели показывает направление, в котором перемещаются транзакты, поступающие в модель с час­тотой, задаваемой исследователем. Блоки GPSS содержат набор параметров для обращения к подпрограммам, написанным на макроассемблере или на языке Си. В каждом блоке транзакт задержи­вается на какое-то время. После того, как транзакты пройдут все блоки, они должны быть выведены из модели. Каждый транзакт появляется в системе в определенный момент времени. Как было отмечено выше, поток заявок можно отобразить некоторым зако­ном их поступления (равномерное, экспоненциальное, нормальное и др.). Транзакты задерживаются в обслуживающих устройствах, образуя очереди.

Обработка транзактов происходит в так называемых устрой­ствах. Например, в парикмахерской под устройством понимается парикмахер.

Для моделирования объектов, обладающих некой емкостью, в GPSS существует память, которая может обслуживать сразу не­сколько транзактов.

Для сбора статистических данных в GPSS существуют стати­стические объекты очереди (собирают такую информацию о со­стоянии очереди, как ее средняя длина, среднее время пребывания в ней транзакта и др.) и таблицы (собирают статистику для выяв­ления характера статистических распределений и построения гис­тограмм).

Язык GPSS включает следующие объекты (рис. 3). Каждый объект имеет присущие ему свойства, называемые стандартными числовыми атрибутами (СЧА).

Рисунок 3. Классификация объектов GPSS

К объектам типа «ресурс» относятся одноканальные и мно­гоканальные устройства, а также логические ключи. Многока­нальные устройства - это несколько параллельно работающих одинаковых устройств. Логические ключи блокируют или изме­няют направление движения транзактов.

Переменные в GPSS двух видов - арифметические и булевы. Арифметические переменные позволяют вычислять арифмети­ческие выражения, а булевы переменные, включающие логиче­ские операторы, позволяют пользователю проверять несколько ус­ловий и изменять направления движения транзактов.

В GPSS World можно задавать непрерывные и дискретные функции с помощью операторов описания функций.

Для хранения числовой информации, которая может считываться любым транзактом, используются ячейки и матрицы со­храняемых величин.

В случае если обслуживающее устройство занято, транзакты встают в очередь (например, клиенты в банке в ожидании обслу­живания). Могут быть заданы приоритеты выхода из очереди.

Таблицы предназначены для сбора статистики о случайных величинах.

В GPSS встроены специальные средства, являющиеся анало­гами систем массового обслуживания - обслуживающие устройст­ва, очереди, транзакты (заявки). То есть алгоритм СМО служит как бы «внутренним двигателем» GPSS. Но в то же время GPSS явля­ется гибкой системой, способной моделировать не только СМО, но и, например, распределение ресурсов, работу склада, банка и т.д.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: