Тема 2.2. Модельное время. Способы организации квазипараллелизма компонентов ИМ.
Модельное время. Способы изменения модельного времени
Отметим две особенности функционирования ЭВМ, которые приходится учитывать при разработке ИМ систем:
Исследуемые системы состоят из множества элементов. Все элементы системы функционируют одновременно. Однако в большинстве ЭВМ параллельное выполнение нескольких программ, имитирующих поведение отдельных элементов системы, невозможно.
Компьютеры, как цифровые устройства, способны имитировать поведение системы только в дискретном времени. То есть все события, возникающие в системе, должны иметь привязку к дискретной шкале времени с заданным минимальным делением (например, микросекунда, минута или сутки).
Чтобы обеспечить имитацию параллельных (одновременных) процессов функционирования элементов системы в ИМ используется специальная переменная t.j. называемая модельным временем. С помощью переменной tM организуются синхронизация всех событий и процессов в ИМ системы, т. е. реализуется квазипараллельная работа компонентов ИМ. Приставка «квази» отражает последовательный характер обслуживания в ИМ компонентов и событий, одновременно возникающих в различных элементах реальной системы.
Модельное время tM следует отличать от других типов времени, используемых при моделировании систем, таких как: tv - реальное время системы, функционирование которой имитируется; t3 - машинное время имитации, отражающее затраты ресурса времени ЭВМ на организацию имитационного моделирования. Так, на современной ЭВМ в течение одной минуты (4 = 1 мин) можно промоделировать годовую работу (tv = 1 год) билетной кассы.
Возможны два способа изменения модельного времени: «шагом до следующего события» и «фиксированным шагом».
При использовании продвижения модельного времени «шагом до следующего события» модельное время в исходном состоянии устанавливается в 0. Определяется время возникновения будущих событий. После этого часы модельного времени переходят на время возникновения ближайшего события, и в этот момент обновляется состояние системы с учетом произошедшего события, а также сведения о времени возникновения будущих событий. Процесс продвижения tM от времени возникновения одного события до времени возникновения других событий продолжается до тех пор, пока не будет выполнено некоторое указанное заранее условие останова.
В дискретных моделях, где все изменения состояния (все события) происходят мгновенно (например, поступление посетителя в очередь, начало обслуживания), периоды бездействия системы просто пропускаются, и модельное время изменяется от момента возникновения одного события к моменту выполнения другого.
В непрерывных моделях (например, моделях гидравлических процессов, процессов механического износа деталей), где изменения состояний системы происходят плавно, продвижение модельного времени выполняют «фиксированным шагом», изменяя tM на константу ДtM малую по сравнению с длительностью изменения состояния системы. При этом динамика модели является дискретным приближением реальных процессов (вследствие необходимости представить непрерывный процесс в дискретной ЭВМ).
Тема 2.2. Способы организации квазипараллелизма компонентов ИМ
Вследствие последовательного характера обработки информации в большинстве ЭВМ параллельные процессы, происходящие в исследуемой системе, преобразуются в последовательные процессы. Например, при имитационном моделировании билетной кассы параллельные процессы, связанные с имитацией поступления пассажиров, имитацией обслуживания пассажиров в кассе и с контролем состояния очереди, фактически ЭВМ обрабатывает последовательно. Процедура преобразования параллельных процессов в последовательный называется организацией квазипараллелизма.
В зависимости от способов описания ИМ применяют следующие основные способы организации квазипараллелизма: событийный, процессный, транзактный, агрегатный и основанный на просмотре активностей.
Событийный способ организации квазипараллелизма используется, когда элементы изучаемой системы выполняют одни и те же функциональные действия, которые приводят к одним и тем же событиям. Множество событий можно разбить на небольшое число типов событий. Для каждого типа событий определена последовательность действий, приводящая к изменению состояния системы, а также определены условия перехода от одного события к другому для всех типов событий.
Агрегатный способ организации квазипараллелизма используется, когда имеет место тесное взаимодействие между функциональными действиями элементов системы. При агрегатном способе все элементы исследуемой системы представляют собой агрегаты, обменивающиеся сигналами. Выходной сигнал от одного агрегата является входным сигналом для другого. Моделирование поведения агрегата - это последовательная цепь переходов из одного состояния в другое под воздействием поступающих сигналов.
Способ, основанный на просмотре активностей, применяется, когда все действия для элементов исследуемой системы различны и приводят к наступлению различных событий. При этом каждое действие характеризуется набором условий его выполнения. Моделирующий алгоритм, основанный на просмотре активностей, реализует просмотр всех наборов условий, а также обрабатывает активности, условия для которых выполняются, т.е. моделирует время выполнения соответствующего действия и реализует само действие.
Процессный способ сочетает в себе черты событийного способа и способа, основанного на просмотре активностей. Он применяется, когда поведение элементов исследуемой системы может быть описано фиксированными для некоторого класса систем последовательностями событий и действий, так называемыми процессами.
Транзактный способ организации квазипараллелизма- развитие процессного способа для моделирования систем массового обслуживания. Инициаторами появления событий в ИМ являются транзакты - динамические объекты, отождествляемые с заявками на обслуживание, которые перемещаются между элементами системы массового обслуживания. Для описания ИМ создается фиксированный набор блоков, связанных с обработкой и обслуживанием транзактов. С их помощью происходит уничтожение и создание транзактов, задержка их на некоторый период времени, управление движением транзактов, занятие и освобождение различных типов ресурсов системы. Связь между обслуживающими приборами устанавливается с помощью системы очередей и способов извлечения из них транзактов.
Одну и ту же систему принципиально можно представить любым из указанных способов. Однако построенные на их основе модели будут отличаться размерами и количеством ресурсов, затраченных на их создание, испытание и использование.
Тема 3.1. Технология построения и использования ИМ.
Содержательное описание объекта моделирования. Построение концептуальной модели
Содержательное описание объекта моделирования
Процесс построения и исследования ИМ систем целесообразно выполнять поэтапно. При этом рекомендуется придерживаться следующего порядка.
На первом этапе осуществляется постановка задачи и формулировка целей исследования:
выбираются показатели эффективности функционирования исследуемой системы, отражающие цели моделирования;
определяются управляющие параметры и контролируемые переменные;
выполняется описание внешней среды, с которой взаимодействует объект исследования;
составляется список возможных ограничений модели.
Построение концептуальной модели
На основании содержательного описания исследуемой системы осуществляется переход к концептуальной модели. Концептуальная модель представляет собой упрощенное математическое или алгоритмическое описание исследуемой системы.
На этапе построения концептуальной модели проводится разбиение (декомпозиция) системы на элементы, допускающие удобное математическое или алгоритмическое описание, определяются связи между элементами.
В состав концептуальной модели входят:
уточнённое содержательное описание объекта моделирования;
список управляющих параметров и контролируемых переменных;
критерии эффективности функционирования вариантов системы;
список используемых методов обработки результатов имитации и перечисление способов представления результатов моделирования.
Составление модели на языке моделирования. Испытание имитационной модели
Составление модели на языке моделирования
На этом этапе выбирается тип ЭВМ, средство автоматизации моделирования, примерные затраты памяти и времени на создание ИМ.
Разрабатывается алгоритм моделирования, приводится схема ИМ в терминах алгоритма моделирования или выбранного средства моделирования и описывается программная реализация модели.
Дается описание каждого блока программы с комментариями к ним. Для оценки правильности программной реализации ИМ проводится пробный эксперимент с целью проверки правильности функционирования программы. Приводятся данные по тестированию модели.
Несмотря на то, что при разработке ИМ может использоваться любой из универсальных языков программирования (например, Паскаль, Си и др.), на практике предпочтение часто отдается специализированному предметно- ориентированному программному обеспечению автоматизации имитационного моделирования. Подходы, основанные на использовании универсальных языков и средств автоматизации имитационного моделирования, имеют как свои достоинства, так и недостатки.
Испытание имитационной модели
Испытание ИМ включает два этапа: верификацию и проверку адекватности.
На этапе верификации необходимо убедиться в правильности алгоритма функционирования ИМ, его соответствии замыслу моделирования. Необходимо получить гарантию того, что созданная ИМ во всех ситуациях будет правильно отражать поведение исследуемой системы. С помощью верификации устанавливается верность логической структуры модели.
Обычно верификация выполняется в ходе комплексной отладки программы ИМ на реальных или тестовых исходных данных. Важно при этом тщательно отладить и проверить поведение программы той части модели, которая прогнозирует работу системы.
Под адекватностью ИМ объекту исследования понимают совпадение с заданной точностью значений характеристик функционирования ИМ и реального объекта.
При отсутствии адекватности проводят калибровку ИМ (корректируют параметры компонентов модели и алгоритмы их функционирования). При наличии ошибок во взаимодействии компонентов модели возвращаются к этапу создания ИМ. Возможно, что в ходе формализации были слишком упрощены процессы и исключен из рассмотрения ряд важных сторон функционирования исследуемой системы, что привело к неадекватности модели.
Исследование свойств имитационной модели
На данном этапе оцениваются точность имитации, необходимый объем выборки, длина реализация прогона ИМ, устойчивость результатов моделирования, чувствительность критериев качества к изменению параметров ИМ, стационарность режима моделирования и др.
После испытаний имитационной модели переходят к изучению ее свойств. При этом наиболее важны четыре процедуры:
• оценка погрешности имитации;
• определение длительности переходного режима в имитационной модели;
• оценка устойчивости результатов имитации;
• исследование чувствительности имитационной модели.
Оценка погрешности имитации, связанной с использованием в модели генераторов ПСЧ. Исследование качества генераторов ПСЧ проводится известными методами теории вероятностей и математической статистики. Важнейшим показателем качества любого генератора ПСЧ является период последовательности ПСЧ (при требуемых статистических свойствах). В большинстве случаев о качестве генератора ПСЧ судят по оценкам математических ожиданий и дисперсий отклонений компонент функции отклика. Как уже отмечалось, для подавляющего числа практических задач стандартные (встроенные) генераторы дают вполне пригодные последовательности ПСЧ.
Определение длительности переходного режима. Обычно имитационные модели применяются для изучения системы в типичных для нее и повторяющихся условиях. В большинстве стохастических моделей требуется некоторое время Tо для достижения моделью установившегося состояния.
Под статистическим равновесием, или установившимся состоянием, модели понимают такое состояние, в котором противодействующие влияния сбалансированы и компенсируют друг друга. Иными словами, модель находится в равновесии, если ее отклик не выходит за предельные значения.
Существуют три способа уменьшения влияния начального периода на динамику моделирования сложной системы:
• использование «длинных прогонов», позволяющих получать результаты после заведомого выхода модели на установившийся режим;
• исключение из рассмотрения начального периода прогона;
• выбор таких начальных условий, которые ближе всего к типичным.
Каждый из этих способов не свободен от недостатков: «длинные прогоны» приводят к большим затратам машинного времени; при исключении из рассмотрения начального периода теряется часть информации; выбор типичных начальных условий, обеспечивающих быструю сходимость, как правило, затруднен отсутствием достаточного объема исходных данных (особенно для принципиально новых систем).
Для отделения переходного режима от стационарного у исследователя должна быть возможность наблюдения за моментом входа контролируемого параметра в стационарный режим. Часто используют такой метод: строят графики изменения контролируемого параметра в модельном времени и на нем выявляют переходный режим.
На практике встречаются случаи, когда переходные режимы исследуются специально. Понятно, что при этом используют «короткие прогоны», исключают из рассмотрения установившиеся режимы и стремятся найти начальные условия моделирования, приводящие к наибольшей длительности переходных процессов. Иногда для увеличения точности результатов проводят замедление изменения системного времени.
Оценка устойчивости результатов имитации. Под устойчивостью результатов имитации понимают степень их нечувствительности к изменению входных условий. Универсальной процедуры оценки устойчивости нет. Практически часто находят дисперсию отклика модели Y по нескольким компонентам и проверяют, увеличивается ли она с ростом интервала моделирования. Если увеличения дисперсии отклика не наблюдается, результаты имитации считают устойчивыми.
Важная практическая рекомендация: чем ближе структура модели к структуре реальной системы и чем выше степень детализации учитываемых в модели факторов, тем шире область устойчивости (пригодности) результатов имитации.
Раздел 3.Имитационное моделирование на GPSSW.
Тема 3.1. Интегрированная среда GPSSW
GPSS World – это общецелевая система моделирования, значительно облегчающая процесс создания и выполнения программ имитационного моделирования.
В процессе инсталляции система GPSSW по умолчанию устанавливается в каталог C:\Program Files\Minuteman Software\GPSS World Student Version.
Для системы GPSSW требуется IBM_совместимый компьютер с ОС Windows
95, 98 и выше. Целесообразно использовать процессоры типа Pentium II и выше.
Желательно иметь мышь. Требуется, по меньшей мере, 32 Мбайт оперативной
памяти и 10 Мбайт свободного пространства на жестком диске (винчестере).
Запуск системы GPSSW можно выполнить несколькими способами.
Первый способ: дважды щелкните мышью по файлу GPSSW.exe в каталоге,
в котором была установлена система. Появится главное окно системы GPSS World.
Второй способ:
• щелкните мышью по кнопке Пуск ОС Windows. Появится всплывающее
меню;
• щелкните по пункту Программы во всплывающем меню. Появится следующее всплывающее меню;
• щелкните по пункту GPSS World. Откроется главное окно
системы GPSSW (рис. 1.1).
В первой строке (строке заголовка) главного окна указано название окна –GPSS World. Во второй строке располагаются пункты главного меню, в третьей –стандартная панель инструментов. Нижняя строка главного окна – строка состояния системы, в которой дается краткое описание выделенной команды.
Система GPSSW имеет иерархическую систему меню, состоящую из главного
меню, систем выпадающих и всплывающих меню (подменю).
Главное меню служит для вызова выпадающих меню. Набор пунктов главного
меню располагается во второй строке главного окна системы GPSS.
Выпадающее меню предназначено для вызова всплывающего меню, диалогового окна или соответствующей команды. Выпадающее меню располагается под соответствующим пунктом главного меню.
Всплывающее меню позволяет вызывать другое всплывающее меню, диалоговое
окно или соответствующую команду. Всплывающее меню располагается справа от
выбранного пункта выпадающего меню. Для выбора пункта всплывающего меню
достаточно щелкнуть по нему левой кнопкой мыши.
Рис. 1.1. Главное окно системы GPSS World
Главное меню GPSS
Главное меню обеспечивает доступ ко всем средствам системы GPSSW. По своей
сути главное меню является основным управляющим центром этой системы. Роль
дополнительного центра играет стандартная панель инструментов, включающая
ряд кнопок, за которыми закреплены наиболее часто используемые команды.
Система меню GPSSW – это хорошо скоординированная совокупность выпадающих и всплывающих меню. После щелчка мышью по любому пункту главного меню или нажатия на «горячие» клавиши (HotKeys) на экране появляется соответствующее выпадающее меню. «Горячая» клавиша выделяется в названии
пункта меню путем подчеркивания одной буквы. Чтобы с помощью клавиатуры
получить быстрый доступ к пункту главного меню, а значит и к нужному выпадающему меню, необходимо нажать на клавишу Alt и, удерживая ее, на ту алфавитную клавишу, название которой подчеркнуто. Например, для быстрого обращения к пункту View (Вид) достаточно нажать комбинацию клавиш Alt+V.
Вызов соседнего выпадающего меню осуществляется с помощью клавиши со
стрелкой влево или вправо. Выделить любой пункт выпадающего или всплывающего меню (подменю) можно путем наведения на него указателя мыши или
с помощью клавиш перемещения со стрелкой вниз либо вверх.
Для выполнения выделенного пункта меню существует несколько способов:
• нажать на клавишу Enter;
• нажать на «горячую» клавишу, название которой подчеркнуто;
• щелкнуть мышью по выделенному пункту.
Многие пункты главного меню заблокированы и обесцвечены серым тоном до
тех пор, пока вы не откроете и не создадите соответствующие объекты системы
GPSSW.
Чтобы закрыть выпадающее или всплывающее меню, достаточно нажать на
клавишу Esc или щелкнуть мышью по полю окна вне меню.
Выпадающее меню – это меню, появляющееся после щелчка по любому пункту
главного меню. Оно, в свою очередь, состоит из пунктов подменю, или команд.
Пункт меню, после названия которого стоит многоточие, – диалоговая команда, и при ее выборе появляется диалоговое окно.
Если в правой части пункта имеется треугольная стрелка, то при выборе такого
пункта открывается подменю (всплывающее меню).
В том случае, если яркость пункта понижена, этот пункт в данный момент не
доступен для использования.
Флажок (галочка), предшествующий пункту или появляющийся при его выборе, свидетельствует о том, что пункт может находиться во включенном или выключенном состоянии: он считается включенным при наличии флажка слева
и выключенным – при отсутствии.
Справа от названия пункта меню часто указываются клавиши акселераторы
(shortcut keys, acceleration keys), предназначенные для оперативного доступа
к этому пункту или команде.
Далее рассмотрим выпадающие меню для каждого пункта главного меню.
Состав и структура меню
Пункт File (Файл) главного меню служит для работы с файлами документов.
Файл – это именованная упорядоченная совокупность данных или кодов программ на диске, имеющая имя и расширение. Файлы имитационных моделей
в системе GPSSW записываются в окне Model (Модель)и сохраняются с расширением .gps, которое указывается
сразу после имени файла. Текстовые файлы системы GPSSW записываются в окне Text File (Текстовый файл) и сохраняются с расширением .txt. Они имеют текстовый
формат, и их легко прочитать и модифицировать при помощи любого текстового редактора. Файлы могут содержать и результаты проведенного моделирования. Эти файлы создаются после сохранения содержимого окна REPORT (Отчет). При этом файл будет иметь расширение .gpr. Кроме того, можно сохранить сообщения, появляющиеся в процессе моделирования систем. Эти сообщения, выводимые в окне JOURNAL (Журнал), можно сохранить в файле с расширением .sim.
Рис. 1.2. Выпадающее меню пункта File главного меню
Выбор пункта File главного меню или нажатие комбинации клавиш Alt+F вызывает выпадающее меню работы с файлами, показанное на рис. 1.2.
Выпадающее меню пункта File главного меню включает большой набор пунктов и соответствующих «горячих» клавиш:
• New (Создать) – Ctrl+N;
• Open... (Открыть) – Ctrl+O;
• Close (Закрыть);
• Save (Сохранить) – Ctrl+S;
• Save As… (Сохранить как);
• Print... (Печать) – Ctrl+P;
• Internet;
• Recent File (Последний файл);
• Exit (Выйти).
Cоздание нового файла
При выборе пункта New или нажатии комбинации клавиш Ctrl+N обеспечивается вызов диалогового окна Новый документ. У пункта New есть на стандартной
панели инструментов дублирующая пиктограмма с изображением чистого листа
с загнутым правым верхним уголком. Используя диалоговое окно Новый документ, можно создать новый файл для моделирования с помощью пункта Model
с расширением .gps и текстовый файл с помощью пункта Text File с расширением
.txt. После двойного щелчка мышью по требуемому типу файла или щелчка по
кнопке ОК при выделенном нужном файле появится соответствующее окно: для
ввода моделируемой системы – Untitled Model 1 (Без названия модель 1) – или
для создания текстового файла – Untitled Text File 1 (Без названия текстовый
файл 1).
В качестве примера введем в окне Untitled Model 1 модель одноканальной разомкнутой системы массового обслуживания (СМО). На рис. 1.3 представлена
модель простейшей системы массового обслуживания, в которой выделены основные события.
Охарактеризуем каждое событие, возникшее в СМО:
1. Появление требования в системе (GENERATE – Генерировать).
2. Вход требования в очередь (QUEUE – Очередь).
3. Определение занятости канала обслуживания (SEIZE – Занять). Если канал
занят, то требование остается в очереди, если свободен – то входит в канал
обслуживания.
4. Выход требования из очереди (DEPART – Выйти).
5. Обслуживание требования в канале обслуживания (ADVANCE – Задер_
жать).
6. Освобождение канала обслуживания (RELEASE – Освободить).
7. Выход требования из системы (TERMINATE – Завершить).
Эта программа в системе GPSSW будет выглядеть так, как показано на рис. 1.4.
Использованные в программе операторы полностью соответствуют содержанию и логике моделируемой системы. Справа от операторов пишутся параметры
(признаки, переменные), которые характеризуют данное событие. Так, в операторе GENERATE первая цифра – 7 – определяет средний интервал времени между
поступлениями требований в систему на обслуживание, а вторая – 2 – максимально допустимое отклонение от среднего времени. В операторах QUEUE и DEPART
цифра 1 определяет номер очереди, в которую вошло и из которой собирается
выйти требование. В операторах SEIZE и RELEASE символы KAN определяют символическое имя канала обслуживания, в который собирается войти требование,
если он освободился, и выйти – если требование уже в нем обслужилось. В операторе ADVANCE первая цифра – 6 – определяет среднее время обслуживания требования, а вторая – 3 – максимально допустимое отклонение от этого времени.
Оператор TERMINATE выполняет удаление одного требования из системы.
Цифра 200 в операторе START означает число требований, которые необходимо
пропустить через систему.
Рис. 1.4. Окно Untitled Model 1 с введенной в него моделью
одноканальной разомкнутой СМО
В нашем простейшем примере требования поступают на обслуживание в систему случайно в интервале [5–9] единиц времени с равномерным распределением. А время обслуживания колеблется в интервале [3–9] единиц времени, также
19
с равномерным распределением. При этом моделируется прохождение через систему 200 требований.
В системе моделирования GPSSW предусмотрен стандартный отчет, в котором
выводятся результаты моделирования.
Стандартный отчет включает в себя результаты моделирования системы, например такие, как:
• коэффициент использования канала обслуживания;
• средняя длина очереди;
• среднее время пребывания требования в очереди и ряд других.
Чтобы получить стандартный отчет для модели при наличии в ней управляющего оператора START, необходимо:
• щелкнуть по кнопке Command (Команда) главного меню. Появится выпадающее меню;
• щелкнуть по кнопке Create Simulation (Создать выполняемую модель). Появится окно JOURNAL, а затем – REPORT с результатами моделирования;
фрагмент последнего показан на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Стандартный вывод результатов моделирования
В стандартный отчет включаются следующие основные показатели моделирования системы:
• время моделирования системы – END TIME (Время окончания);
• число обслуженных требований в канале обслуживания – ENTRIES (Число
входов);
• коэффициент использования канала обслуживания – UTIL. (Использование);
• среднее время обслуживания требования в канале – AVE. TIME (Среднее
время);
• максимальная длина очереди – MAX (Максимальная);
• средняя длина (содержимое) очереди – AVE.CONT. (Среднее содержимое);
• среднее время пребывания требования в очереди – AVE. TIME – и ряд других показателей.
Для разработки модели функционирования этой, казалось бы, очень простой
системы массового обслуживания с использованием наиболее распространенных
языков программирования BASIC, Pasсal, C или FORTRAN потребовалось бы на
порядок большее число операторов и высокий уровень программиста. Решение же
такого типа задач в системе GPSSW доступно каждому пользователю после небольшой подготовки.
Меню Command
Выбор пункта Command главного меню или нажатие комбинации клавиш Alt+C
вызывает выпадающее меню команд, изображенное на рис. 1.14.
Рис. 1.14. Выпадающее меню пункта Command главного меню
Меню предлагает следующие пункты:
• Create Simulation (Создать выполняемую модель)
или нажатие комбинации клавиш Ctrl+Alt+S дает команду на вызов транслятора и выполнение трансляции исходной модели с фиксацией даты и времени начала и окончания трансляции;
• Retranslate (Перетранслировать) или нажатие
комбинации клавиш Ctrl+Alt+R обеспечивает перетранслирование модели;
• Repeat Last Command (Повторить последнюю команду) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+Alt+L
обеспечивает повторение выполнения последней
команды;
• CONDUCT (Управление) дает возможность проведения эксперимента;
• START (Пуск) обеспечивает запуск оттранслированной программы на выполнение с помощью диалогового окна Start Command (Выполнить команду);
• STEP1 (Шаг 1) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+Alt+1 обеспечивает
пошаговое выполнение оттранслированной программы;
• HALT (Останов) прерывает процесс моделирования;
• CONTINUE (Продолжить) обеспечивает продолжение процесса моделирования;
• CLEAR (Очистить) – возвращение моделирования в первоначальное состояние;
• RESET (Сброс) – сброс статистики в начальное состояние;
• SHOW … (Показать) вызывает диалоговое окно Show Command (Показать
команду), которое обеспечивает возможность просмотра искомых параметров в окне JOURNAL;
• Custom … (Пользователь) вызывает диалоговое окно Simulation Command
(Команда моделирования) для ввода команд управления пользователем во
время моделирования.
Окно исходной модели
Окно исходной модели системы GPSSW предназначено для эффективной разработки, проверки и отладки программ в GPSSW. Это окно вызывается автоматически при открытии файла с программой на языке GPSS в диалоговом окне
Open.
Вывести на экран диалоговое окно открытия файла можно тремя способами:
• выбрать пункт Open... выпадающего меню пункта File;
• нажать комбинацию клавиш Ctrl+O;
• щелкнуть по кнопке с изображением открытой папки на стандартной панели
инструментов.
В диалоговом окне открытия файла необходимо найти соответствующую папку (каталог) и дважды щелкнуть по ней мышью. В раскрытой папке (каталоге)
аналогичным способом следует отметить нужный файл, который будет помещен
в текстовое окно системы GPSS.
В качестве примера рассмотрим файл KRANM_1.GPS, который содержит программу, написанную на языке имитационного моделирования GPSS в системе
GPSSW (рис. 1.19).
Рис. 1.19. Окно исходной модели
Следует помнить, что в каждом окне модели можно работать только с одним
файлом – одной программой. Каждый раз при открытии файла система GPSSW
отображает его в новом окне модели.
Программу, находящуюся в окне модели, можно оттранслировать и получить
искомый результат. Для этого важно, чтобы окно модели было активным. Если вы
не уверены в этом, щелкните мышью в любом месте окна и сделайте его активным. Чтобы загрузить программу на транслирование и выполнение:
• щелкните мышью по пункту Command главного меню. Появится выпадающее меню;
• щелкните мышью по пункту Create Simulation … (Создать выполняемую
модель) выпадающего меню. Если программа без ошибок и в ней присутствует управляющая команда (оператор) START, которую не сопровождают символы NP (Not Print – Не печатать), то результаты моделирования появятся
в окне REPORT.
Можно также нажать комбинацию клавиш Ctrl+Alt+S, которая дает команду
на вызов транслятора и выполнение процесса трансляции исходной модели.
Имитационное моделирование в программе KRANM_1.GPS не выполняется, так
как в ней нет управляющей команды START. Но в результате вышеуказанных
действий появится окно JOURNAL с сообщением даты и времени начала и окончания проведения трансляции, например такое, как на рис. 1.20.
Рис. 1.20. Окно JOURNAL
Из сообщения, приведенного на рис. 1.20, следует, что началась трансляция
исходной модели (Model Translation Begun – Начало трансляции модели) 30 декабря 2001 года в 20 ч 43 мин 37 с и закончилась (Ready – Готово) практически
в это же время.
Затем оттранслированная программа может быть запущена на выполнение. Для
этого:
• щелкните по пункту Command главного меню. Появится выпадающее меню;
• щелкните по пункту Start выпадающего меню. Появится диалоговое окно
Start Command, показанное на рис. 1.21.
Рис. 1.21. Диалоговое окно Start Command
После щелчка по кнопке ОК появятся результаты моделирования.
На рис. 1.22 показан фрагмент результатов моделирования задачи KRANM_1.GPS в окне REPORT.
Название программы сразу определяет, что моделируется, – кран и машины, с которыми он работает. Окно JOURNAL служит также и для отображения диагностических сообщений об ошибках
в программах.
Рис. 1.22. Фрагмент результатов моделирования задачи KRANM_1.GPS
Допустим, вы сделали ошибку в операторе ADVANCE, написав его имя неверно, например ADANCE. Сообщение об этом появится в окне JOURNAL (рис. 1.23).
Рис. 1.23. Окно JOURNAL с указанием ошибки
Допустим, вы сделали ошибку в операторе ADVANCE, написав его имя неверно, например ADANCE. Сообщение об этом появится в окне JOURNAL (рис. 1.23).
В окне JOURNAL указываются номер строки (Line 8) и позиция в строке (Col 6),
где сделана ошибка. Ниже приводится некорректная строка программы:
AVTO ADANCE 20,4 ; A.aiy ainoaaee a.oca [16 - 24] iei.
Еще ниже дается сообщение:
**** Model Translation Aborted **** (Трансляция исходной модели прервана)
Чтобы быстро выйти на строку, где сделана ошибка, можно использовать пункт
главного меню Search (Поиск). Для этого:
• щелкните по пункту Search главного меню. Появится выпадающее меню;
• щелкните по пункту Go to Line (Перейти к строке) выпадающего меню. Появится диалоговое окно Enter Line Number (Введите номер строки), показанное на рис. 1.24;
• введите в текстовом поле номер строки, в которой сделана ошибка.
Рис. 1.24. Диалоговое окно Enter Line Number
Каждый этап моделирования сопровождается указанием даты и времени выполнения, включая и этапы диагностики ошибок.
Система GPSSW обеспечивает возможность копирования и передачи текста программы внутри
окна и между окнами, а также между окнами и любым приложением, используя буфер обмена данными.
Для этого выделите нужный текст (фрагмент программы, программу и т.д.) в окне, щелкните по пункту Edit (Правка) главного меню системы GPSSW,
а затем – по пункту Copy (Копировать) выпадающего меню или по одноименной
кнопке на стандартной панели инструментов либо нажмите комбинацию клавиш
Ctrl+C.
Следует иметь в виду, что система GPSSW имеет широкий набор разнообразных окон:
• Model (Модель) – окно полноэкранного текстового редактора модели;
• JOURNAL (Журнал) – окно журнала для записи различных сообщений;
• Blocks Window (Окно блоков) – окно для интерактивного представления динамики перемещения требований по блокам;
• Expressions Window (Окно выражений) – окно для интерактивного представления значений выражений;
• Facilities Window (Окно каналов обслуживания) – окно для интерактивного представления динамики значений параметров каналов обслуживания;
• Logicswitches Window (Окно логических переключателей) – окно для интерактивного представления динамики логических переключателей;
• Matrix Window (Окно матрицы) – окно для интерактивного представления
динамики значений элементов матрицы;
• Plot Window (Окно графика) – окно для интерактивного представления до
8 графиков выражений;
• Queues Window (Окно очередей) – окно для интерактивного представления
динамики изменения очереди;
• Savevalues Window (Окно сохраняемых величин) – окно для интерактивного представления динамики изменения значений сохраняемых величин
в процессе моделирования;
• Storages Window (Окно накопителей) – окно для интерактивного представления динамики изменения значений параметров накопителя;
• Table (Таблица) – окно для интерактивного представления динамики изменения значений таблицы;
• Transaction Snapshot (Снимок требования) – изображение состояния требования в процессе моделирования;
• CEC Snapshot (Снимок цепи текущих событий) – изображение состояния
цепи текущих событий в процессе моделирования;
• FEC Snapshot (Снимок цепи будущих событий) – изображение состояния
цепи будущих событий в процессе моделирования;
• Numeric Groups Snapshot (Снимок числовых групп) – изображение состояния числовых групп в процессе моделирования;
• Userchains Snapshot (Снимок цепи пользователя) – изображение состояния
цепи пользователя в моделировании;
• Transaction Groups Snapshot (Снимок групп требований) – изображение состояния групп требований в процессе моделирования.
|
