Реферат: Моделирование систем массового обслуживания
Аналоговая техника.
В отличие от дискретной техники в основе аналоговой лежит принцип моделирования, а не счета. При использовании в качестве модели некоторой задачи электронных цепей, каждой переменной величине ставится в соответствие определенную переменную величину электрической цепи. При этом основой построения такой модели является изоморфизм - подобие исследуемой задачи и соответствующей электрической модели. При определении критерия подобия используют специальные приемы масштабирования, соответствующие заданным параметрам.
Согласно своим вычислительным возможностям АВМ наиболее приспособлены для исследования объектов, динамика которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями и уравнениями в частных производных, реже - алгебраическими, следовательно, АВМ можно отнести к классу специальных машин.
В общем случае под АВМ понимаем совокупность электрических элементов, организованных с систему, позволяющих изоморфно моделировать динамику изучаемого объекта. Функциональные блоки АВМ должны реализовывать весь комплекс арифметико-логических операций.
АВМ делятся по мощности (степень дифференциальных уравнений):
· малые ( n£ 10 )
· средние ( 10 £n£ 20 )
· большие ( n ³ 20 )
| |||||||||||
|
| ||||||||||
|
|
Гибридные ВМ
Широкий класс ВС, использующий как аналоговый, так и дискретный метод представления и обработки информации.
Подклассы гибридных ВМ:
1. АВМ с цифровыми методами численного анализа
2. АВМ, программируемые с помощью ЦВМ
3. АВМ с цифровым управлением и логикой
4.
|
5. ЦВМ с аналоговыми арифметическими устройствами
6. ЦВМ, допускающие программирование аналогового типа.
|
|
|
ЦВМ Û электрическая система согласования
Сравнительная характеристика АВМ и ЦВМ
Показатель | АВМ | ЦВМ |
Тип информации | Непрерывный | Дискретный |
Изменение значений | Величиной напряжения | Числовым значением |
Базовые операции | Арифметические операции и интегрирование | Арифметические операции |
Принцип вычисления | Высокопараллельный | Последовательно-параллельный |
Режим реального времени | Без ограничений | Ограничен |
Динамическое изменение решаемой задачи | Посредством системы коммутации | В диалоговом режиме |
Требования к пользователю | Профессиональные знания, методика моделирования | Знание основ ПО ЭВМ |
Уровень формализации задачи | Ограничен моделью решаемой задачи | Высокий |
Способность к решению логических задач | Ограничена | Высокая |
Точность | Ограничена (10-4 ) | Ограничена разрядностью (10-40 ) |
Диапазон представления чисел | 1 … 10-4 |
Зависит от разрядности 10-4 0 … 104 0 |
Класс решаемых задач | Алгебраические и дифф. уравнения. | Любые |
Специальные функции | Ограниченный набор | Неограниченный набор |
Уровень миниатюризации | Ограничен | Высокий |
Сфера применения | Ограничена | Практически любая |
Пользовательский интерфейс | Низкий уровень | Высочайший уровень |
Основные понятия теории моделирования
Пусть задана сложная дискретная система S.
|
Множество входных параметров | ||
Множество внутренних параметров | ||
Внешнее воздействие | ||
Множество выходных параметров |
Закон функционирования некоторой сложной системы в общем виде:
As – алгоритм функционирования – метод преобразования экзогенных характеристик в эндогенные (независимые в зависимые).
Система также имеет множество состояний в определенные моменты времени:
Начальное состояние: