Моделирование и оптимизация работы студенческого машинного зала

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Автоматизированных Систем и Обработки Информации

Курсовой проект

по дисциплине «Моделирование систем»

               на тему «Моделирование и оптимизация работы студенческого машинного зала»

Выполнил(а): студентка группы 31ИВТ

____________________________________

                                              (подпись)       

Проверил(а): преподаватель

____________________________________

                                                          (подпись)

Оренбург 2017

Задание на курсовой проект

по дисциплине «Моделирование систем»

6 вариант

В машинный зал с интервалом времени 10±5 минут заходят пользователи, желающие провести расчеты на ЭВМ. В зале имеется одна ЭВМ, работающая в однопрограммном режиме. Время, необходимое для решения задач, включая вывод на печать, равно 10±5 минут. В машинном зале не допускается, чтобы более семи пользователей ожидали своей очереди.

Смоделировать процесс обслуживания 100 пользователей. Определить среднее число пользователей в очереди, коэффициент загрузки ЭВМ, а также вероятность отказа по причине отсутствия свободных мест очереди.

Аннотация

В данном курсовом проекте моделируется и анализируется процесс работы студенческого машинного зала. Данная система является системой массового обслуживания. В следствие этого для данной системы были разработаны концептуальная, математическая и машинная модель системы, а также осуществлена формализация модели.

При построении концептуальной модели были разработаны структурная схема процесса и ее словесное описание.

На этапе формализации модели были разработаны Q-схема, временная диаграмма, укрупненная и детальная схема моделирующего алгоритма.

При построении математической модели были описаны переменные, константы и уравнения системы.

При проектировании машинной программы решения задачи был применен пакет имитационного моделирования GPSS/PC .

Пояснительная записка содержит: 37 страниц, в том числе 5 рисунков,  2 таблицы, и 3 приложения.

Содержание

Введение. 5

1 Теоретическая часть. 7

1.1 Основные понятия теории моделирования систем.. 7

1.2 Классификация видов моделирования. 9

2 Практическая часть. 13

2.1 Описание моделируемой системы.. 13

2.2 Структурная схема модели в символике Q-схем.. 15

2.3  Укрупненная схема моделирующего алгоритма. 17

2.4  Описание машинной программы решения задачи. 20

2.5  Математическая модель системы.. 22

2.6 Описание возможных улучшений в работе системы.. 24

Заключение. 27

Список использованных источников. 28

Приложение А.. 30

Приложение Б. 32

Приложение В.. 36

Введение

Моделирование (в широком смысле) является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решений в различных сферах инженерной деятельности [4].

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации [3].

За последнее время в самых разных областях практики возникла необходимость в решении различных вероятностных задач, связанных с работой так называемых систем массового обслуживания (СМО). Примерами таких систем могут служить: телефонные станции, ремонтные мастерские, билетные кассы, стоянки такси, парикмахерские, медицинские учреждения и т.п.

Данный курсовой проект ориентирован на исследование аналитической и имитационной модели процесса работы студенческого машинного зала.

Основной целью является построение модели работы студенческого машинного зала, определение ее количественных и качественных характеристик, а также выбор наиболее оптимального и экономически выгодного варианта решения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

-  Изучить структуру моделируемой системы;

-  Построить временную диаграмму;

-  Построить структурную схему в символике Q-схем; 

-  Построить математическую модель системы;

-  Построить имитационную модель на языке GPSS/PC;

-  Описать возможные улучшения;

-  Сравнить полученные результаты.

Возможным методом решения задачи является поиск такого решения, при котором производственные показатели, в данном случае число обслуженных пользователей, будут максимальными. Необходимым условием будет являться и то, каким образом будут получены результаты: сколько для этого потребуется времени, сколько пользователей останутся не обслуженными.

1 Теоретическая часть

1.1 Основные понятия теории моделирования систем

Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей, т.е. исследование объектов путем построения и изучения моделей [3].

Модель – это некоторое упрощенное подобие реального объекта, который отражает существенные особенности (свойства) изучаемого реального объекта, явления или процесса [4].

Объект – это некоторая часть окружающего мира, рассматриваемого человеком как единое целое. Каждый объект имеет имя и обладает параметрами, т.е. признаками или величинами, характеризующие какое-либо свойство