Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
28,4 Повернуть компонент Уход 1 2 Занят
31,1 Установить измерительный прибор Уход 0 1 Занят
32,1 Отрегулировать сборку Поступление 1 2 Занят
33,2 Считать показания прибора Уход 0 1 Занят
35,7 Отрегулировать сборку Уход 0 0 Свободен
36,6 Окончательный контроль Поступление 0 1 Занят
40,0 — Уход 0 0 Свободен
*) Т. е. число активных операций, выполняющихся в данное время.
Имитационное моделирование систем человек — машина
385
Приведенный простой пример послужит основой для последующего обсуждения дискретного моделирования.
Объекты, входящие в состав дискретной системы, такие, как люди, оборудование и сырье называются «элементами». В системе может быть много типов элементов, и каждый из них может обладать своими характеристиками, или атрибутами.
Цель дискретного имитационного моделирования состоит в воспроизведении действий элементов и получении посредством этого информации о поведении и потенциальной эффективности системы. Для достижения этой цели определяется множество состояний системы и множество действий, переводящих систе-
Вреня,мин
Занят
Свободен----LI_
Рис. 7.4. Графическое отображение переменных состояния для гипотетической имитационной модели сети задач оператора на сборке изделий.
му из одного состояния в другое. Состояние системы описывается набором численных значений атрибутов элементов. В имитационном моделировании систем человек — машина наиболее распространенным типом действий являются выполняемые оператором задачи. Элементами системы могут быть сборочные компоненты (как в предыдущем примере), самолет, приближающийся к аэропорту, и даже сами люди. В процессе выполнения оператором своих обязанностей состояния элементов системы изменяются (компоненты соединяются вместе, самолетам предписываются режимы захода на посадку, а оператор может быть занят приведением себя в порядок).
В дискретном имитационном моделировании состояние системы может измениться только в момент наступления события.
386 Глава 7
Следовательно, полное отображение динамики системы может быть получено путем продвижения модельного времени от одного события к другому. Подобный механизм тактирования известен как «метод очередного события» и применяется в большинстве языков дискретного моделирования, а также при разработке моделей на основе сетей операций.
Дискретная имитационная модель может быть построена тремя способами: 1) путем определения изменений состояния системы при наступлении каждого события, 2) посредством описания действий всех элементов системы и 3) путем описания процессов, в которые вовлечены элементы системы. Соотношение между понятиями «событие», «действие» и «процесс» представлено на рис. 7.5. Событие происходит в некоторый мо-
Процесс
/-Л-ч
Действие
Событие,
связанное с поступлением заявки,
Событие, связанное с началом обслуживания
Событие( связанное с окончанием обслуживания
Рис 7 5 Соотношение между событиями, действиями и процессами
мент времени, когда принимаются решения о начале или прекращении действий. Процесс — это любая упорядоченная во времени цепь событий, которая может включать в себя несколько элементарных действий. Эти понятия естественным образом влекут за собой три альтернативных образа для дискретного имитационного моделирования. Они обычно называются событийным, ориентированным на процессы и ориентированным на действия.
В событийном образе мира система моделируется на основе определения изменений, происходящих в моменты наступления событий {31, 62]. Разработчику модели необходимо определить события, изменяющие состояние системы, а затем построить логику, связанную с каждым типом события. Имитация системы сводится при этом к активизации логических схем каждого события в упорядоченной во времени последовательности.
Роль событий в сетевых моделях могут играть поступления детали на сборку, завершение текущей задачи оператора или
Имитационное моделирование систем человек — машина
387
получение результатов технического контроля. Поступление детали может активизировать задачу «повернуть компонент» или какой-либо внутренний процесс модели, например, определение состояния занятости оператора. Активизируя серию дискретных событий, образующих в совокупности сеть задач, можно довольно просто получить оценки временных интервалов, которые требуются для завершения выполнения некоторого набора задач оператора. В более сложных системах в задачи оператора могут входить действия, направленные на изменение состояния некоторых системных переменных, наттример, вращение рулевого колеса, установка переключателя, передача сообщения или изменение местоположения либо ориентации человека-оператора.
Для построения имитационной модели оператора, деятельность которого соотнесена с событиями, нужно организовать календарь событий и привязать выполнение задач к соответствующим моментам модельного времени. Первоначально в календаре будут содержаться сведения, относящиеся к наступлению первого события (например, начало выполнения задачи оператора). По мере развертывания процесса моделирования в календаре будут планироваться дополнительные моменты наступления и завершения служебных событий в соответствии с логикой функционирования опаратора. В ходе продвижения модельного времени от одного события к другому имитатор оператора будет реализовывать задачи в упорядоченной последовательности вплоть до момента завершения предусмотренных функций.
