Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
Эмшоф и Сиосон [17] называют следующие служебные функции, которые должны обязательно присутствовать в любом языке имитационного моделирования.
1. Генерация случайных чисел.
2. Управление модельным временем.
3. Накопление и хранение выходных данных.
4. Обобщение и статистический анализ выходных данных.
5. Обнаружение ошибок и выдача сообщений об условиях появления ошибки.
6. Формирование стандартных выходных документов.
В данном разделе проводится сравнение основных характеристик большинства наиболее распространенных языков имитационного моделирования, основанных на всех рассмотренных выше принципах моделирования. При этом, однако, рассматриваются лишь сходства и различия между языками без подробного их описания.
Иногда одна и та же модель может быть реализована с использованием различных языков. Например, модель взаимодействия двух человек, первоначально реализованная Сигелом и Вольфом на языке Фортран [73], была впоследствии воспроизведена с помощью языков GPSS [36] и SAINT [63].
7 3.1. Языки дискретного моделирования
Основные процессно-ариеитированные языки, которые будут рассмотрены ниже, это GPSS и Q-GERT. В качестве событий-но-рриентированного языка будет представлен Симскрипт, а ГАСП IV и CJIAM обсуждаются как языки смешанного дискретно-непрерывного моделирования.
Имитационное моделирование систем человек — машина
393
GPSS
GPSS (General Purpose Simulation System) — это процессно-ориентированный язык имитационного моделирования систем, представляемых дискретными переменными. Существует несколько диалектов языка, среди которых самыми распространенными являются версии GPSS/360 и GPSS/Н. Поскольку GSS/360 есть подмножество GPSSV, программы, написанные на GPSS/360, совместимы с GPSSV [26]. Для изучения языка GPSS можно рекомендовать превосходную книгу Шрайбера [68].
Главным достоинством языка GPSS считается простота моделирования. Реализация модели на этом языке сводится к построению из набора стандартных блоков блок-схемы, определяющей логическую структуру модели. Элементы системы представляются в виде транзакций, которые в ходе имитации продвигаются последовательно от блока к блоку. Обучение программированию на языке GPSS заключается в изучении функций блоков и способов логического сочетания блоков для представления |шнкретных систем.
Процессор языка GPSS интерпретирует и исполняет блок-схемное описание системы. К недостаткам этого языка следует отнести ограниченное быстродействие и отсутствие арифметики с плавающей точкой. Язык GPSS применяется особенно широко при использовании ЭВМ фирмы IBM. Трансляторы данного языка для ЭВМ других фирм менее доступны.
В языке GPSS содержатся почти все перечисленные в начале этого раздела функциональные возможности моделирования, включая широкий набор процедур сбора и обобщения данных. В то же время программные реализации моделей, написанных на языке GPSS, обычно характеризуются относительно невысоким быстродействием (и, следовательно, требуют больших затрат машинного времени); кроме того, язык обладает ограниченными возможностями генерации случайных чисел. Однако в версии GPSS/Н быстродействие значительно повышено, а «абор генераторов случайных чисел расширен.
Q-GERT
Разработанный Прицкером [60] язык Q-GERT предназначен для реализации сетевых имитационных моделей. В аббревиатуре Q-GERT (Graphical Evaluation and Review Technique) буква Q означает возможность моделирования в графической форме систем с очередями.
В основу языка положен принцип «ветвления по действию», в котором ветви отображают действия, моделирующие время
394 Глава 7
обработки или задержки. Узлы сети служат для разветвления ветвей, моделирования контрольных точек, точек принятия решений и очередей. Сеть в языке Q-GERT состоит из узлов и ветвей. Через сеть проходит поток элементов, называемых транзакциями. Чтобы обеспечить возможность моделирования сложных дисциплин обслуживания очередей и сложных управляющих структур, в язык включены различные типы узлов. Для различения транзакций, проходящих через модель, используются атрибуты. Конкретные значения атрибутов могут быть определены в любом узле. Продолжительность действий задается типом распределения и номером набора параметров.
Процедуры построения модели в языке Q-GeRT близки к процедурам, применяющимся в языке GPSS. Разработчик модели комбинирует сетевые элементы языка в сетевую модель, которая графически отображает интересующую его систему. Построенная сетевая модель затем преобразуется в набор входных записей для последующей интерпретации и обработки анализирующей программой языка Q-GERT.
Хотя языки Q-GERT и GPSS в некоторых отношениях похожи, следует упомянуть и о различиях между ними. Оба языка обеспечивают автоматическое накопление статистических характеристик многих стандартных элементов систем, рассчитанных за время одного цикла имитационного моделирования. Однако в языке Q-GERT имеется возможность накопления статистических характеристик и по нескольким независимым циклам. Подобная возможность облегчает анализ выходных данных модели. Благодаря малому количеству типов используемых узлов язык Q-GERT также более прост в освоении. В отличие от языка GPSS генератор модельного времени в языке Q-GERT работает в формате действительных чисел. Кроме того, имеется набор функций для генерации всех широко распространенных распределений случайных величин.
