Принципы имитационного моделирования

Свойства аналитических моделей

Общие сведения о моделировании ВС

Для анализа и исследования ВС[1] обычно применяется аналитическое и имитационное моделирование. Под аналитическим моделированием обычно понимается описание системы в терминах некоторой математической теории, например, теории массового обслуживания или теории дифференциальных уравнений. Имитационное моделирование является описанием системы на языке моделирования.

Аналитические модели ВС, основанные на представлении исследуемых систем в виде экспоненциальных стохастических сетей, очень важны в решении задач анализа и синтеза ВС. Однако эти модели стоятся с использованием ряда допущений, которые ведут к уменьшению адекватности всей модели в целом:

1. Представление потоков заявок как простейших. Отсутствие последействия.

2. Предположение об экспоненциальном распределении длительности обслуживания заявок.

3. Однородность потока. Отсутствие приоритетов заявок.

4. Невозможность представления в аналитических моделях обслуживания заявок одновременно несколькими приборами.

5. Трудности получения зависимостей в явной аналитической форме при большом числе систем в сети.

См. также «Основы теории вычислительных систем», § 10.1, «Свойства аналитических моделей».

Имитационная модель – это описание объекта исследования на некотором языке. Составными частями имитационной модели являются описания: элементов, образующих систему; структуры системы, т.е. совокупности связей элементами; свойств среды, в которой функционирует исследуемая система.

При проведении имитационного моделирования можно выделить следующие три этапа:

1. Создание концептуальной модели.

2. Разработка имитационной модели.

3. Моделирование и получение отчета.

При разработке имитационной модели в настоящее время используются следующие направления:

1. Построение модели с использованием обычного языка программирования. Модель является обычной программой, которая имитирует работу системы.

2. Представление имитационной модели в качестве совокупности взаимосвязанных СМО[2], имитирующих работу ВС. По сути, моделью является набор входных данных для программы моделирования, что сводиться к формальному кодированию СИМ[3].

3. Построение модели с использованием специализированного языка системного моделирования.

В решении задач синтеза и оптимизации ВС имитационное моделирование широко применяется как средство оценки последовательных вариантов синтезируемых или оптимизируемых систем. В этих случаях имитационное моделирование заменяет физический эксперимент.

См. также «Основы теории вычислительных систем», § 10.1, «Принципы имитационного моделирования».