ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные сведения из теории массового обслуживания из "Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии " Объектами исследования в теории массового обслуживания являются сложные системы, в которых анализ процессов функционирования связан с исследованием прохождения через систему потока заявок (иначе называемых требованиями или транзак-тами). Разработчиков подобных сложных систем интересуют прежде всего такие параметры, как производительность (пропускная способность) проектируемой системы, продолжительность обслуживания (задержки) заявок в системе, эффективность использования имеющегося оборудования и других средств. [c.192] Заявками могут быть заказы на поставку комплектующих узлов и деталей, технические задания на проектирование и производство изделий, задачи, решаемые на предприятии, грузы, поступающие на транспортировку, и т.п. Очевидно, что параметры заявок, поступающих в систему, являются случайными величинами и при моделировании процессов могут быть известны лишь законы распределения параметров и числовые характеристики этих распределений. Поэтому анализ функционирования сложных систем, как правило, носит статистический характер. При этом в качестве математического аппарата моделирования используют теорию массового обслуживания, а в качестве моделей систем - системы массового обслуживания (СМО). [c.192] Типичными выходными параметрами в СМО являются числовые характеристики таких величин, как время обслуживания заявок в системе, длины очередей заявок на входах, время ожидания обслуживания в очередях, загрузка устройств системы, а также вероятность обслуживания в заданные сроки и т.п. [c.192] Заявки в СМО называют динамическими объектами. Например, в вычислительных сетях динамическими объектами являются рещаемые задачи и запросы на информационные услуги. [c.193] Состояние СМО характеризуется состояниями составляющих ее компонентов. Например, состояния ОА выражаются булевыми величинами, принимающими значения true (занято) или false (свободно), и длинами очередей на входах ОА, принимающими неотрицательные целочисленные значения. [c.193] В приоритетных дисциплинах для заявок каждого приоритета на входе ОА вьщеляется своя очередь. Заявка из очереди с низким приоритетом поступает на обсл живание, если п сты очереди с более высокими приоритетами. Различают приоритеты абсолютные, относительные и динамические. Заявка из очереди с более высоким абсолютным приоритетом, поступая на вход занятого ОА, прерывает уже начатое обслуживание заявки более низкого приоритета. В случае относительного приоритета прерывания не происходит, более высокоприоритетная заявка ждет окончания уже начатого обслуживания. Динамические приоритеты могут изменяться во время нахождения заявки в СМО. [c.193] Исследование поведения СМО, т.е. определение временных зависимостей переменных, характеризующих состояние СМО, при подаче на входы любых требуемых в соответствии с заданием на эксперимент потоков заявок, называют имитационным моделированием СМО. Имитационное моделирование проводят путем воспроизведения в СМО событий, происходящих в моделируемом времени. При этом под событием понимают факт изменения значения любой переменной, характеризующей состояние системы. [c.193] Подход, альтернативный имитационному моделированию, называют аналитическим исследованием СМО. Аналитическое исследование заключается в получении формул для расчета вькод-ных параметров СМО с последующей подстановкой значений аргументов в эти формулы в каждом отдельном эксперименте. [c.193] Модели СМО, используемые при имитационном и аналитическом моделировании, называются имитационными и аналитическими соответственно. [c.194] Аналитические модели удобны в использовании, поскольку для аналитического моделирования не требуются сколько-нибудь значительные затраты вычислительных ресурсов, часто без постановки специальных вычислительных экспериментов исследователь может оценить характер влияния аргументов на выходные параметры, выявить те или иные общие закономерности в поведении системы. Но, к сожалению, аналитическое исследование удается реализовать только для частных случаев сравнительно несложных СМО. Для сложных СМО аналитические модели если и удается получить, то только при принятии упрощающих допущений, ставящих под сомнение адекватность модели. [c.194] Поэтому основным подходом к анализу САПР на системном уровне проектирования считают имитационное моделирование, а аналитическое исследование используют при предварительной оценке различных предлагаемых вариантов систем. [c.194] Некоторые компоненты СМО характеризуются более чем одним входным и/или выходным потоками заявок. Правила выбора одного из возможных направлений движения заявок входят в соответствующие модели компонентов. В одних случаях такие правила относят к исходным данным (например, выбор направления по вероятности), но в некоторых случаях желательно найти оптимальное управление потоками в узлах разветвления. Тогда задача моделирования становится более сложной задачей синтеза, характерными примерами которой являются марщрутизация заявок или синтез расписаний и планов. [c.194] Вернуться к основной статье