Задания на практические работы по дисциплине «Моделирование систем», страница 15

 

Рисунок 45

Нужно построить стохастическую сеть и систему уравнений для определения значений коэффициентов передач ai .

Построим стохастическую сеть. Данная стохастическая сеть является открытой. Поэтому в состав сети дополнительно введем СМО0, моделирующую среду. Таким образом, сеть будет состоять из пяти СМО, четыре из которых будут представлять собой абоненты  вычислительной сети. С учетом логики функционирования вычислительной сети оценим вероятности передач заявок при их обработке. Полученные значения вероятностей имеют оценочный характер и определены исходя из анализа протоколов взаимодействия реальных сетей. Таким образом, получим структуру, которая приведена на рис. 46. 

 


Рисунок 46

Решение: Построим систему алгебраических уравнений для определения значений коэффициентов передач:

Отсюда получим:

Задача 4.4  Обобщенная структура контура автоматизированной системы  приведена на рис.47.

 


Рисунок 47

Данным контуром обрабатываются данные, поступающие от источников информации через каждые 10 секунд; . Предположим, что входной поток является простейшим с математическим ожиданием времени между заявками равным 10 с.  Нужно определить время цикла управления  в информационной системе (математическое ожидание времени), если задача обработки решается в ЦВК в циклическом режиме за время  Оператор утверждает машинные рекомендации с вероятностью 0,4 ()  или корректирует выработанные рекомендации. После утверждения машинных рекомендаций управляющие воздействия автоматически выдаются на потребители,

Решение: Построим стохастическую сеть. Граф данной сети приведен на рис.48.

 


Рисунок 48

Составим систему алгебраических уравнений и найдем ai:

Определим коэффициенты для каждой СМО, входящей в состав стохастической сети. С этой целью определим интенсивности входных потоков в каждую СМО и интенсивности потоков обслуживания:

Для определения интенсивностей входных потоков определим интенсивность входного потока в стохастическую сеть:  

Отсюда:

Так как для всех систем массового обслуживания , существуют необходимые условия для существования стационарного режима в сети. Предположим, что такой режим существует, и определим , в предположении, что каждая СМО является простейшей, то есть относится к СМО вида (M/M/1).

Для решения задачи будем использовать  теорему Джексона, предполагающую, что при выполнении определенных условий  все процессы, происходящие в отдельных СМО, являются независимыми. Стохастическая сеть может быть рассмотрена как марковская цепь, в которой состояния соответствуют стадиям обработки одной заявки в различных системах массового обслуживания. Таким образом, исследование сети сводится к исследованию всех СМО, входящих в сеть, и объединению полученных результатов. Поэтому по известным соотношениям определим временные характеристики всех СМО для данной задачи.

Воспользуемся формулой Литтла:

Подставляем zi  как  , получим:

С учетом того, что заявка в каждой СМО находится ai число раз, определим:

Задания для самостоятельной работы

Задание 4.1. Определить  математическое ожидание времени нахождения заявки в сети, если матрица вероятностей передач имеет вид:

.

Вектор интенсивностей потока обслуживания имеет вид:

M=(10 12 10) с-1 .

Интенсивность входного потока: l0=4 с-1.

Задание 4.2. Определить  вероятность того, что в сети находится ровно одна заявка, если матрица вероятностей передач имеет вид:

.

Вектор интенсивностей потока обслуживания имеет вид:

M=(20 14 12) с-1.

Интенсивность входного потока l0=6 с-1.

Задание 4.3. Определить  вероятность того, что в сети не находилось ни одной заявки, если матрица вероятностей передач имеет вид:

.

Вектор интенсивностей потока обслуживания имеет вид:

M=(20 10 20) с-1,

интенсивность входного потока l0=8 с-1.