Базовые концепции структуризации и формализации имитационных систем - Сети Петри и их расширения

Сети Петри и их обобщения представляют собой математические модели, построенные в рамках определенной концепции структуризации.

Концепция структуризации базируется на возможности представления моделируемых систем в виде совокупности параллельных процессов, взаимодействующих на основе синхронизации событий или распределения общих для нескольких процессов ресурсов. Каждый процесс в рамках этой концепции представляется в виде логически обусловленных не упорядоченных по времени причинно-следственных цепочек условий и событий.

Рассмотрим общие подходы к описанию структур моделируемых проблемных ситуаций в виде сетей Петри. Сети Петри – удобный аппарат моделирования параллельных процессов, т.е. процессов, протекающих независимо один от другого.

При разработке структур моделей дискретных систем в качестве базовой информации можно использовать данные о логической взаимо­связи наблюдаемых в системе событий и условий, предопределяющих наступление этих событий.

В некоторых реальных системах нельзя точно предсказать момент времени наступления событий. Наступление событий предваряет сложная система причин и следствий. Точное знание моментов времени реализации событий в системе часто можно игнорировать, поскольку такие сведения о событиях, происходящих в реальных (или проектируемых) системах, либо просто отсутствуют, либо их нельзя считать достоверными. Это объясняется многообразием предваряющих события условий, невозможностью полного их учета и верного описания, а также действием сложной системы причин и следствий, определение которых на временной шкале часто не представляется возможным.

Вводятся базовые понятия “Условие” и “Событие”, которые могут быть связаны отношением типа “Выполняется после” (рис. 4.4.1).

Рис. 4.4.1. Описание структур моделируемых дискретных систем в виде сетей Петри

События выражают действия, реализация которых управляет состояниями системы. Только при достижении определенных состояний (в этом случае соответ­ствующие предикаты принимают истинное значение) обеспечивается возможность действий (наступления событий). Условия, с фактами выполнения которых связана истинность предиката и, следовательно, возможность реализации события, называют “до-условиями” (предпосыл­ками наступления события).

В результате действия, совершившегося при реализации события, объявляются истинными все простые условия, непосредственно связан­ные с данным событием отношением “Выполняется после”. Эти условия рассматриваются как “пост-условия” (прямые следствия событий).

Только после выполнения всех “до-условий” для некоторого события это событие может быть выполнено. После того как событие имело место, истинными становятся все “пост-условия” данного события, которые затем, в свою очередь, могут быть “до-условиями” каких-либо других событий и т. д. Таким образом, оформляется логическая взаимосвязь событий и условий, предопределяющих эти события в виде логически обусловленных причинно-следственных цепочек условий и событий. Построение полной структуры таких отношений для моделируемой проблемной ситуации составляет цель и задачу формирования структуры модели.

В таблице 4.4 рассматривается фрагмент моделируемой производ­ственной системы, отражающий некоторый процесс обслуживания деталей на станке.

Структуризация производственной системы Таблица 4.4



 
Оглавление
Базовые концепции структуризации и формализации имитационных систем
Методологические подходы к построению дискретных имитационных моделей
Язык моделирования GPSS
Содержание базовой концепции структуризации языка моделирования GPSS
GPSS – транзактно-ориентированная система моделирования
Функциональная структура GPSS
Системы массового обслуживания
Агрегативные модели
Оценка агрегативных систем как моделей сложных систем
Сети Петри и их расширения
Формальное и графическое представление сетей Петри
Динамика сетей Петри
Различные обобщения и расширения сетей Петри
Технология разработки моделей
Модели системной динамики
Общая структура моделей системной динамики
Основные понятия. Потоковая стратификация
Диаграммы причинно-следственных связей
Системные потоковые диаграммы моделей
Основные символы потоковых диаграмм моделей системной динамики
Все страницы