Методические указания для студентов по выполнению Лабораторной работы №4 «Моделирование одноканальной системы массового обслуживания. Работа с блоками GENERATE, TERMINATE, ADVANCE, SEIZE, RELEASE, QUEUE, DEPART» для специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах»


Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
УФИМСКИЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И БЕЗОПАСНОСТИ
Методические указания
для студентов по выполнению
Лабораторной работы №4 «Моделирование одноканальной системы массового обслуживания. Работа с блоками GENERATE, TERMINATE, ADVANCE, SEIZE, RELEASE, QUEUE, DEPART»
для специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах»
по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы»
РАЗРАБОТЧИКИ:
___________ А.Р. Туктарова
Уфа 2016
ПРЕДИСЛОВИЕ
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного бюджетного образовательного учреждения среднего профессионального образования «Уфимский государственный колледж радиоэлектроники» по специальности СПО 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах» в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ адресованы студентам очной, заочной и заочной с элементами дистанционных технологий форм обучения.
Методические указания созданы в помощь для работы на занятиях, подготовки к лабораторным работам, правильного составления отчетов.
Приступая к выполнению лабораторной работы, необходимо внимательно прочитать цель и задачи занятия, ознакомиться с требованиями к уровню подготовки в соответствии с федеральными государственными стандартами третьего поколения (ФГОС-3), краткими теоретическими сведениями, выполнить задания работы, ответить на вопросы для закрепления теоретического материала и сделать вывод.
Отчет о лабораторной работе необходимо выполнить и сдать в срок, установленный преподавателем.
Наличие положительной оценки по лабораторным работам необходимо для получения зачета по дисциплине, поэтому в случае отсутствия студента на уроке по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за лабораторную работу необходимо найти время для ее выполнения или пересдачи.
Правила выполнения лабораторных работ
1. Студент должен прийти на лабораторное занятие подготовленным к выполнению лабораторной работы.
2. После проведения лабораторной работы студент должен представить отчет о проделанной работе.
3. Отчет о проделанной работе следует выполнять в журнале лабораторных работ на листах формата А4 с одной стороны листа.
Оценку по лабораторной работе студент получает, если:
студентом работа выполнена в полном объеме;
студент может пояснить выполнение любого этапа работы;
отчет выполнен в соответствии с требованиями к выполнению работы;
студент отвечает на контрольные вопросы на удовлетворительную оценку и выше.
Зачет по выполнению лабораторных работ студент получает при условии выполнения всех предусмотренных программой лабораторных работ после сдачи журнала с отчетами по работам и оценкам.
Внимание! Если в процессе подготовки к лабораторным работам или при решении задач возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений или указаний в дни проведения дополнительных занятий.
Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
Н.М. Светлов, Г.Н. Светлова Информационные технологии управления проектами. - М.: ИНФРА-М, 2011. - 232 с.
В. В. Володин Управление проектом. - М.: Московский финансово-промышленный университет «Синергия», 2011.
Ю.И. Попов, О.В. Яковенко Управление проектами. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2011. - 208 с.
М.В. Романова Управление проектами. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2011. - 256 с.
Сооляттэ А. Ю. Управление проектами в компании: методология, технологии, практика. - М.: Московский финансово-промышленный университет «Синергия», 2012.
Управление проектами журнал. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www. http://pmmagazine.ru/.
Microsoft Project форум разработчиков. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.microsoftproject.ru.
Microsoft Office официальный сайт разработчика. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://office.microsoft.com.
Лабораторное оборудование и инструменты:
Персональный компьютер;
Мультимедиа проектор.
Рабочая тетрадь.
Программное обеспечение: MS Project
5. Карандаш простой, линейка, ручка.
Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Ознакомиться с теоретическим материалом по лабораторной работе.
Выполнить предложенное задание.
Продемонстрировать результаты выполнения предложенных заданий преподавателю.
Ответить на контрольные вопросы.
Записать выводы о проделанной работе.
Лабораторная работа № 4 Моделирование одноканальной системы массового обслуживания. Работа с блоками GENERATE, TERMINATE, ADVANCE, SEIZE, RELEASE, QUEUE, DEPART
Теория. Транзакт – это динамический элемент GPSS-модели. Работа модели заключается в перемещении транзактов от одного операционного блока к другому.
Транзакты в системе создаются при помощи блока GENERATE. Интервал времени между последовательными появлениями транзактов из блока GENERATE называют интервалом поступления.
Формат блока: GENERATE [A],[B],[C],[D],[E].
A – средний интервал времени между поступлением транзактов (0);
B – половина поля допуска (размах) интервала равномерного распределения (0);
C – время создание первого транзакта (0);
D – ограничитель количества создаваемых транзактов (бесконечность);
E – приоритет создаваемых транзактов (0). В GPSS возможно всего 128 уровней приоритета, они задаются числами от 0 до 127. Чем больше значение приоритета, тем больше преимуществ получает при продвижении по модели транзакт.
Все модели должны иметь как минимум один Блок GENERATE.
Блок TERMINATE удаляет Транзакции из моделирования.
Формат блока: TERMINATE [A].
Операнд А является величиной уменьшения специального счетчика, который называется счетчиком завершения. Этот операнд задает величину, которая вычитается из счетчика каждый раз, когда транзакт входит в блок TERMINATE. Начальное значение этого счетчика устанавливается в начале моделирования. Оно равняется значению операнда А команды START. Моделирование заканчивается, когда значение счетчика становится равным нулю или отрицательному числу.
В модели может быть любое количество блоков TERMINATE.
Начальное значение счетчика завершений задается с помощью управляющего оператора START.
Формат блока: START A,BОперанд A – начальное значение счетчика завершений (по умолчанию 0).
B – может иметь значение NP, если после окончания моделирования не требуется выводить стандартный отчет. По умолчанию отчет требуется.
Оператор START может быть записан последним оператором в текст модели, и тогда моделирование начнется сразу же после успешной компиляции модели. Если в тексте модели нет оператора START, то после компиляции модели система ожидает от пользователя дальнейших команд. Команда START может быть введена далее через главное меню.
Моделирования обслуживания на транзакта на устройстве выполняется задержкой этого транзакта на время обслуживания с помощью блока ADVANCE.
Формат блока: ADVANCE A,B
A – среднее значение времени задержки (0);
B – половина поля допуска (размах) интервала времени задержки (0).
Моделирование устройства, которое может быть занято только одним транзактом в единицу времени, реализуется блоком SEIZE. Если устройство занято, транзакты ожидают в очереди его освобождения.
Формат блока: SEIZE A
A – символическое или числовое имя устройства.
Освобождение устройства выполняется блоком RELEASE.
Формат блока: RELEASE A
Операнд A – символическое или числовое имя устройства.
В системах массового обслуживания существует ограниченное число устройств обслуживания транзактов. В ситуации, когда все устройства в системе заняты, транзакты становятся в очередь на обслуживание. Дисциплина обслуживания очереди в GPSS организована по принципу FIFO (first-in-first-out, первым пришел – первым обслужен). Очереди в системе образуются автоматически, в результате того, что транзакты вынуждены ожидать освобождения устройства. Статистика относительно очереди собирается при помощи блоков QUEUE и DEPART.
Формат блоков: QUEUE A,B и DEPART A,B
A – символическое имя или номер очереди, к которой нужно присоединиться или покинуть;
B – число занимаемых или освобождаемых мест в очереди.
Задание: создать имитационную модель одноканальной системы массового обслуживания, в которой: 1) транзакты, поступают каждые 60 единиц модельного времени; 2) транзакты удаляются по одному; 3) занимают устройство, задерживаясь в нем на 5 единиц. Выполнить моделирование для 500 транзактов, выводя при этом стандартный отчет. Определить на основании отчета значения следующих показателей: коэффициент использования, среднее время обслуживания, количество обслуживаний, максимальное число транзактов в очереди, среднее число транзактов в очереди, общее число входов очередь, нулевые входы, среднее время ожидания в очереди (с учетом и без учета нулевых входов).
Методика выполнения.
Запустить пакет
Создать новую модель File / New.
Создать транзакты в модели (блок GENERATE). Напечатайте GENERATE 60 в появившемся окне Model.
Сохранить модель File / Save As.
Транслировать модель, то есть создать объект Simulation Command / Create Simulation.
Просмотреть информацию о состоянии блоков модели Window / Simulation Window / Blocks Window. Посмотрите, что Ваш блок GENERATE находится в Окне Блоков. Окно имеет детализированный вид. Выключите детализированный вид View / Entity Details. И вернитесь опять к детализированному виду View / Entity Details.
Добавить в модель блок удаления транзактов. Нажмите на Область заголовка MyModel.gps Окна Модели. В Окне Модели поставьте курсор в конце строки блока GENERATE и НАЖМИТЕ клавишу Enter. Затем напечатайте TERMINATE 1.
Ретранслировать модель Command / Retranslate.
Запуск модели Command / START. В диалоговом окне замените значение 1 на 500 и нажмите ОК.
Просмотреть отчет о моделировании. По завершению моделирования автоматически откроется окно Report. Отчет содержит следующие сведения о результатах моделирования:
START TIME и END TIME указывают моменты модельного времени начала и конца моделирования.
BLOCKS указывает количество блоков, составляющих модель (в данном примере это блоки GENERATE и TERMINATE).
FACILITIES и STORAGES указывают количество устройств обслуживания заявок и накопителей, присутствующих в модели.
В следующей таблице представлена информация о блоках модели:
LABEL содержит метки блоков.
LOC содержит номера блоков, назначаемые системой.
BLOCK TYPE содержит имена блоков.
ENTRY COUNT для каждого блока содержит количество транзакций, вошедших в данный блок за всё время моделирования.
CURRENT COUNT для каждого блока содержит количество транзакций, задержанных в блоке на момент окончания моделирования.
Добавить в модель задержку транзактов (блок ADVANCE). Перейдите в окно редактирования модели системы. Аналогично пункту 6 добавьте в модель блок ADVANCE 5.
Ретранслировать модель Command / Retranslate.
Запуск модели Command / START. В диалоговом окне замените значение 1 на 500 и нажмите ОК.
Просмотреть отчет о моделировании. По завершению моделирования автоматически откроется окно Report. Отчет по сравнению с предыдущим содержит сведения обо всех устройствах модели:
FACILITY перечислены имена всех устройств модели.
ENTRIES указывается количество транзакций, прошедших через данное устройство за время моделирования.
UTIL. Указывается коэффициент использования устройства: доля модельного времени, в течение которого оно было занято.
AVE.TIME указывается среднее время обработки одной транзакции в заданном устройстве.
AVAIL. Указывается состояние устройства в момент окончания моделирования (1 — свободно; 0 — занято).
OWNER указывается номер транзакции, занимавшей устройство в момент окончания моделирования (0 — устройство было свободно).
PEND указывается количество транзакций, ожидающих освобождения устройства.
Добавить в модель блоки сбора статистики о состоянии очереди QUEUE и DEPART. Аналогично пункту 6 добавьте в модель блоки
QUEUE EX
SEIZE A
DEPART EX
RELEAZE A
Модель в результате имеет следующий вид:
GENERATE 60
QUEUE EX
SEIZE A
DEPART EX
ADVANCE 5
RELEAZE A
TERMINATE 1
Ретранслировать модель Command / Retranslate.
Просмотреть информацию о состоянии блоков модели Window / Simulation Window / Blocks Window.
Сохранить модель File/Save.
Запуск модели Command / START. В диалоговом окне замените значение 1 на 500 и нажмите ОК.
Просмотреть отчет о моделировании. По завершению моделирования автоматически откроется окно Report. Отчет по сравнению с предыдущим содержит сведения обо всех очередях модели:
QUEUE перечислены имена очередей.
MAX указывается максимальная длина очереди за время моделирования.
CONT. Указывается длина очереди на момент окончания моделирования.
ENTRY указывается общее количество входов транзакций в очередь за всё время моделирования.
ENTRY (0) указывается общее количество входов транзакций в очередь, имеющих нулевое время ожидания в ней, за всё время моделирования.
AVE.CONT. указывается средняя длина очереди за время моделирования.
AVE.TIME указывается среднее время ожидания в очереди за время моделирования.
AVE.(-0) указывается среднее время ожидания в очереди без учёта заявок, имевших в ней нулевое время ожидания.
Анализ содержания отчета. Согласно отчету коэффициент использования устройства равен xxx, среднее время обслуживания равно xxx, количество обслуживаний равно xxx, максимальное число транзактов в очереди равно xxx, среднее число транзактов в очереди равно xxx, общее число входов очередь равно xxx, количество нулевых входов равно xxx, среднее время ожидания в очереди с учетом нулевых входов равно xxx и нулевых входов без учета нулевых входов равно xxx.
Завершить сессию File / Exit. Сохраняйте изменения.
Контрольные вопросы:
1. Каково назначение и параметры оператора START?
2. Какую основную статистику содержит отчет о моделировании в GPSS World?
3. Какую статистику об устройствах содержит отчет о моделировании в GPSS World?
4. Какую статистику об очередях содержит отчет о моделировании в GPSS World?
5. Как завершить сессию в GPSS World?

Лаб. раб. 5 Моделирование многоканальной системы массового обслуживания
Теория.
Многоканальному устройству в системе GPSS соответствует объект память (символическое обозначение S). Память может выполнять параллельное обслуживание нескольких транзактов.
Емкость памяти, т.е. максимальное количество одновременно обслуживаемых транзактов (число каналов обслуживания) задается блоком STORAGE.
Формат блока: Name STORAGE A
Name – имя (номер) памяти;
A – емкость памяти.
Изменение состояния памяти в модели осуществляется с помощью блоков занятия памяти ENTER и освобождения памяти LEAVE.
Формат блоков: ЕNTER A,B и LEAVE A,B
A – имя (номер памяти);
B – число единиц памяти, занимаемых (освобождаемых) транзактом при входе в блоки (по умолчанию 1).
Задание: создать модель многоканальной системы массового обслуживания, в которой: 1) число каналов обслуживания равно 3; 2) транзакты генерируются каждые 3±2 единицы модельного времени; 3) транзакты удаляются по одному; 4) занимают устройство, задерживаясь в нем на 12±2 единицы. Выполнить моделирование для 100 транзактов, выводя при этом стандартный отчет. Определить на основании отчета значения следующих показателей: максимальное количество одновременно занятых каналов, среднее число занятых каналов.
Методика выполнения:
Запустить пакет
Создать новую модель File / New.
Создать модель многоканальной системы массового обслуживания как последовательность следующих блоков:
3.1 Задать количество каналов обслуживания, равное 3: Exam STORAGE 3
3.2 Сгенерировать транзакты: GENERATE 3,2
3.3 Определить транзакт в очереди: QUEUE Queue1
3.4 Занять канал обслуживания: ENTER Exam3.5 Покинуть очередь: DEPART Queue1
3.6 Задержать транзакт в системе: ADVANCE 12,2
3.7 Освободить устройство: LEAVE Exam3.8 Удалить транзакты по одному: TERMINATE 1
3.9 Выполнить моделирование для 100 транзактов: START 100
Сохранить модель File / Save As.
Транслировать модель, то есть создать объект Simulation Command / Create Simulation.
Просмотреть информацию о состоянии блоков модели Window / Simulation Window / Blocks Window. Окно имеет детализированный вид. Выключите детализированный вид View / Entity Details. И вернитесь опять к детализированному виду View / Entity Details.
Просмотреть отчет о моделировании. По завершению моделирования автоматически откроется окно Report. Отчет содержит следующие сведения о результатах моделирования для каждого канала обслуживания:
количество свободных каналов памяти на момент окончания моделирования. В отчете REM;
минимальное и максимальное количество одновременно занятых каналов. В отчете MIN. и MAX;
счетчик входов. В отчете ENTRIES;
среднее число занятых каналов. В отчете AVE.C.;
коэффициент использования памяти. В отчете UTIL.
Анализ отчета. На основании полученного отчета определить, что максимальное количество одновременно занятых каналов равно xxx, среднее число занятых каналов равно xxx.
Завершить сессию File / Exit. Сохраняйте изменения.
Контрольные вопросы
1. Какую статистику о каналах обслуживания содержит отчет о моделировании в GPSS World?
2. Как создать новую модель в GPSS World?
3. Как открыть модель в GPSS World?
4. Как сохранить модель в GPSS World?
5. Каким блоком создается многоканальная система массового обслуживания в GPSS World?

Приложенные файлы

Добавить комментарий