Моделирование систем: Руководство по курсовому проектированию

СМОЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

 РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ ОБРАЗОВАНИЯ

В. Н.  Наумов, В. К. Барановский

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

РУКОВОДСТВО ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Санкт-Петербург

2010

ББК 3 965

М-74

УДК 519.876.5(07)

Н-34

Моделирование систем: Руководство по курсовому проектированию/ В.Н. Наумов, В.К. Барановский, СУ РАО, 2010, 91с.

В настоящем пособии приведены рекомендации для выполнения курсового проекта по учебной дисциплине «Моделирование систем». В нем содержатся теоретические положения, необходимые для выполнения данного курсового проекта,  приведены варианты курсовых проектов, рассмотрен пример, позволяющий самостоятельно выполнить   проект без использования дополнительной литературы.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника».  Оно также может быть использовано и другими специалистами как практическое руководство  для решения задач моделирования.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем пособии рассмотрена организация работы над курсовым проектом по учебной дисциплине «Моделирование систем».

Написание данного пособия базировалось на теории моделирования [17], теории случайных процессов и теории массового обслуживания  [6, 8, 15]. Известно, что системы массового обслуживания являются математическим аппаратом, который используется для исследования вычислительных систем. В учебнике профессора Б. Я. Советова «Информационная технология» [10] показано, что они составляют основу моделей  обработки. Каждое устройство обработки вычислительной системы представляет собой один канал системы массового обслуживания. На вход данного канала поступают заявки на решение различных вычислительных задач, образуя, таким образом, поток заявок на обработку.

Примеры вычислительных систем, многомашинные вычислительные комплексы и вычислительные сети  предусматривают многопрограммный режим работы операционных систем. Для такого режима работы в математических моделях необходимо предусмотреть несколько каналов системы массового обслуживания или  несколько систем   массового обслуживания, объединенных в стохастическую сеть.

Отдельные функциональные подсистемы автоматизированных систем обработки информации и управления состоят из нескольких устройств обработки. Данные подсистемы являются человеко-машинными. Их элементами являются технические средства и операторы. Каждый элемент функциональных подсистем предназначен для решения задач обработки информации. Следовательно, он также должен  быть описан моделью процесса обработки – системой массового обслуживания. Вероятностный характер решения отдельных  задач в автоматизированных системах обработки информации и управления предполагает объединение таких систем массового обслуживания в вероятностную структуру - стохастическую сеть [7. 8, 11, 20].

Основным содержанием курсового проекта является исследование свойств вычислительной системы, которая содержит несколько устройств обработки.  Каждое из этих устройств может быть представлено системой массового обслуживания.  Так как вычислительная система работает в условиях обработки потоков заявок, то его модель должна состоять из нескольких систем массового обслуживания. Процесс обработки каждой заявки в данном контуре в общем случае является последовательно-параллельным. Его математическая модель представляет собой стохастическую сеть, элементами которой являются отдельные системы массового обслуживания.  В настоящем пособии рассмотрены принципы построения и анализа стохастических сетей.

Только для сравнительно простых вариантов стохастических сетей