Тема 9
Моделирование сложных систем.
Понятие о модельном времени.
Пример: Объектом имитации является движение i-й космической ракеты.
Стадии движения, в ходе которых выполняется последовательность функциональных действий (ФД):
Осуществляется запуск ракеты i на стартовой площадке. Выполняется функциональное действие ФДi1.
Коррекция движения и оброс первой ступени i-й ракеты определяют ФДi2
Вторая коррекция движения и сброс второй ступени i-й ракеты означает выполнение ФДi3
Движение множества ракет представляет собой СС, и каждая i-я ракета является компонентой Ki.
Аппроксимации функциональных действий i-й компоненты системы Ki в имитационной модели.
Функционирование компоненты Ki СС представляет собой последовательность ФДij.
В результате выполнения ФДij в СС происходит событие Сij.
Каждое из событий в реальной СС связано, как правило, с соответствующей компонентой Ki
При этом любое ФДij выполняется на некотором временном интервале τij.
Для каждой Ki введено понятие локального времени ti. В СС все ti изменяются одновременно, однако характер этих изменений различен и определяется последовательностью временных интервалов {τij}.
При построении ИМ СС функиональное действие ФДij аппроксимируются некоторыми упрощенными функциональными действиями ФД'ij.
Степень этого упрощения определяет уровень детализации ИМ. Отличия ФД'ij от ФДij порождают ошибки имитации реальной СС. В ИМ ФДij представляется парой (ФД'ij, τij), которая выполняется следующим образом.
Вначале реализуется ФД'ij, при неизменном значении ti, а затем уже отображается изменение ti на величину τij, инициируя таким образом появление события Сij.
В ходе имитации происходят реализация ФД'ij по соответствующим алгоритмам АЛij и последующее изменение ti на величину τij.
Пару (АЛij, τij) обычно называют ij-й активностью ИМ и обозначают АКij.
2) Пример имитационного моделирования на базе 3-х компонент.
Если бы на ЭВМ имитировалось поведение только одной компоненты системы, то выполнение активностей в ИМ можно была бы осуществить строго последовательно, и дело свелось бы к пересчету временной координаты ti после очередного выполнения алгоритма АЛij. В действительности СС состоит из нескольких компонент.
Все эти компоненты Ki функционируют одновременно. Это должна отражать ИМ. Чтобы обеспечить имитацию параллельных событий реальной системы, вводят некоторую глобальную переменную to, которую называют модельным (системным) временем. С помощью этой переменной организуются синхронизация всей событий Сij в модели и выполнение алгоритмов АЛij компонент Кi модели системы.
При реализации ИМ используются обычно три представления времени:
tR — реальное время системы, работа которой имитируется на данной ИМ;
to — модельное время, по которому организуется синхронизация событий в системе;
t3 — машинное время имитации, отражающее затраты ресурса времени ЭВМ на организацию имитации.