- •Варжапетян а.Г. Исследование систем управления. Учебное пособие
- •Список условных обозначений
- •В 2. Структура учебного пособия.
- •В 3 Организация методической поддержки
- •Глава 1. Информационные технологии исследования и проектирования систем
- •Очерки информационной технологии
- •Информационные аспекты при проектировании рэс
- •Материя
- •Отражение
- •1.3 Количественная оценка характеристик информации
- •1.4 Информационные аспекты управления
- •Контрольные вопросы
- •1. Дайте определение понятию информационная технология.
- •Глава 2 основы системного подхода при проектировании рэс
- •2.1 Иерархия системности и сферы взаимодействия
- •2.1.1 Появление системных концепций
- •Иерархия системности
- •2. 1. 3 Сферы взаимодействия
- •2.2 Классификация систем
- •2.2.1 Объект и предмет исследования и проектирования
- •2.2.2 Классификация системы
- •2.3 Свойства систем и принципы системного подхода
- •2.3.1 Свойства систем
- •2.3.2. Принципы системного подхода
- •Принцип целеобусловленности
- •3. Принцип управляемости
- •6. Принцип симбиозности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Моделирование – инструмент исследования и проектирования систем
- •3.1 Классификация моделей
- •3.2 Математические модели
- •3.2.1 Понятие математической модели
- •3.2.2. Непрерывно-вероятностные модели
- •3.3 Имитационное моделирование
- •3.3.1 Понятия имитационного моделирования
- •3.3.2 Способы имитации при создании квазипараллелизма
- •Реальная система
- •3.3.3 Пример построения моделирующего алгоритма на основе событийного способа имитации
- •3.4 Методы имитации на эвм случайных элементов
- •Раздел 3.4. Посвящен именно этим актуальным задачам имитации случайных элементов.
- •3.4.1 Принципы моделирования случайных элементов
- •3.4.1 Методы имитации бсв а. Типы датчиков бсв
- •Мультипликативный конгруэнтный метод (метод вычетов)
- •3. Метод, использующий нелинейные рекуррентные формулы.
- •4. Метод Макларена-Марсальи.
- •5. Метод, основанный на свойстве воспроизводимости равномерного закона.
- •3.5 Оценка адекватности им
- •Контрольные вопросы к 3 главе.
- •Глава 4. Программные комплексы имитационного моделирования
- •4.1 Общая характеристика языков программирования
- •4.2 Сравнение языка gpss/ h с другими версиями gpss
- •4.3 Принципы построения gpss/h
- •4.3.1 Категории и типы объектов
- •4.3.2 Правила трансляции
- •4.3.3 Вычислительные возможности
- •4.3.4. Операторы блоков
- •Выбор объектов, удовлетворяющих заданному условию.
- •4.3.5 Операторы управления и описания
- •А. Операторы управления а.1 Основные операторы управления
- •Б. Операторы описания
- •Б1. Основные операторы описания
- •Б2. Вновь введённые операторы
- •4.4 Принципы работы с моделью
- •4.4.1 Запуск модели
- •4.4.2 Комментарий к выходному отчёту
- •4.4.3 Отладчик (дебаггер ) языка
- •4.4.4 Примеры применения языка
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5 Информационные технологии исследования и принятия решений
- •5.1 Прогнозирование поведения исследуемых систем
- •5.2 Методы принятия решения а. Общие положения
- •6.3 Интеллектуальные экспертные системы
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 1 Информационные технологии в исследовании
- •Глава 2 Основы системного подхода при проектировании су
- •Глава 3 Имитационное моделирование - инструмент исследования и проектирования су
- •Глава 4 Программные комплексы имитационного моделирования
- •Глава 5 Информационные технологии прогнозирования
4.3.3 Вычислительные возможности
А. Амперпеременные. Введение амперпеременных - АМП (от названия амперсанд - &) расширило вычислительные возможности языка и его связь с внешним миром. Имеется пять типов АМП:
- целочисленные и вещественные АМП схожи с такими же переменными в фортраноподобных языках и представляют собой целочисленные (вещественные) скалярные значения или одномерные матрицы (массивы),
-
СНАR*n - символьная АМП с фиксированной длиной n.
Например, СНАR*5 - &5STRING, определяется как символьная АМП с фиксированной длиной 5 символов, а &Х(10) как символьный АМП - массив размером 10 элементов, каждый из которых имеет 5 символов,
- VCHAR*n- символьная АМП с максимальной длиной n.
- внешние АМП, обеспечивающие связь с подпрограммами, написанными на языках, совместимых с ФОРТРАН, например
EXTERNAL &WEIBULL
АМП начинается с & и непосредственно следующего за ним символьного имени, начинающегося с буквы длиной от 1 до 8 символов, первый символ может совпадать с именем объекта (табл. 4.4), & указывает на возможность изменения величины, перед которой он стоит в процессе моделирования. Все АМП должны быть определены до их первого применения.
Б. Арифметические выражения. Арифметическая переменная включает в себя различные СЧА, СЛА, АМП, другие переменные и знаки операций арифметических операций « + , - , *, /, @ (деление по модулю)». Оператор описания помещается в первом модуле программы и имеет формат:
< n VARIABLE A > для фиксированной точки и < n FVARIABLE A > для плавающей точки, где:
n - номер переменной, A - арифметическое выражение, например
2 FVARIABLE 10 (11/3) = 36, 2 VARIABLE 10(11/3) = 30
В. Булевские переменные используются для проверки логических условий при проведении операций трёх видов: логических, условных и булевских (см. табл. П.6). Формат имеет вид < n BVARIABLE ХХХ<имя>>, где XXX - символ логической операции, например 3 BVARIABLE SF2 - ВVЗ равняется единице, если память 2 заполнена.
Г. Функции. Пример записи функций дан выше, необходимо только понимать, что язык позволяет в качестве аргумента функции использовать различные аналитические выражения, поэтому операнд В, кроме непрерывной и дискретной функции (С, D) содержит также индексы L - список (list) числовых величин, Е- дискретные аттрибуты, М - список аттрибутов. Вводится также обозначение S - селектор объектов. При использовании S используется третий операнд С, в котором содержится либо имя объекта (табл. 5.4), либо формат записи транзакта, либо с индексом Z используемая функция. Рассмотрим кратко эти отличия. Вычисление значений L - типа производится следующим образом: аргумент функции оценивается и преобразуется в целое число, используемое как индекс, значения Х при этом заменяются на этот индекс, например:
FUNCLE FUNCTION PH1,L3
1,20/2,200/3,2000
При вычислениях Е - типа каждое значение функции определяется в записи функции как инструкция и отличается от записи дискретной функции тем, что значение Y может быть выражением, например
RANDE FUNCTION RN5,E3
0.4,XH (SAM) / 0.7,XL3 /1.0, (PH1+5)
При вычислениях М - типа каждое значение Y даётся как член выражения или в скобках всё выражение, например:
FUNCM FUNCTION PF1,M2
1,(X(LOW)+1) /2,X(HIGH)
При вычислениях S - типа каждое значение Y воспринимается как символ, каждый из символов представляет собой объект одной или разных категорий, которые записываются в операндах и являются основанием для компиляции, например:
FUNCS FUNCTION RN6,S2,F,Q
0.25,DISK1/1.0,DISK2
символы в записи функции являются основанием для компиляции
Д Генерация псевдо-случайных чисел. Эта проблема достаточно подробно рассмотрена в главе 3, поэтому рассмотрим только специфику GPSS/H. В языке используются 8 независимых генераторов, выдающих некоррелированные 32-х разрядные последовательности. По умолчанию начальное количество чисел таково, чтобы в 20 последовательных выборках не наступало повторений. С помощью оператора управления RMULT или блока BRMULT можно изменять количество чисел в последовательности до 106 и более и установить начальную точку потока чисел. Качество случайных чисел контролируется в итоговом отчёте с использованием хи-квадрат распределения
Е. Встроенные функции. Значительным достижением языка является
появление встроенных математических выражений и функций, что позволяет проводить сложные аналитические расчеты, чего не допускали предыдущие версии. Встроенные блоки являются СЧА и могут быть содержанием операнда.
Е1. Математические выражения: геометрические, логарифмические функции, извлечение корня и получение абсолютного значения. В случае извлечения квадратного корня и получения значения логарифма к Х предъявляются следующие требования: Х не может быть отрицательным и должен быть машинно-определимым. Формат записи:
SQRT, LOG, SIN и т.д. (см П.7)
SQRT- операция извлечения квадратного корня, х- аргумент.
Е2. Дискретные и непрерывные функции. Перечень части встроенных функций приведен в П.7. Отметим, что язык имеет 26 встроенных функций, включающих в себя большинство известных законов распределения. В качестве примера рассмотрим формат записи нормального и экспоненциального распределений <RVNORM (rnj, m[х], σ)>, <RVEXPO(RNj, λ)> где:
RNj- номер генератора БСВ, М[х] - математическое ожидание, σ - СКО,
λ - параметр потока событий. Рассмотрим примеры записи встроенных функций:
GENERATE RVEXPO( 1,100.0 )
SAMPL SAVEVALUE STIME,RVNORM(2,10.0,2.0),XL