Реферат 3
Введение 5
1 Математическая модель суммарного объема требований в системе M/G/1M ... 7
1.1 Постановка задачи 7
1.2 Определение характеристик объёма 8
1.2.1 Формула Поллачека - Хинчина 12
1.2.2 Случай дискретного распределения 13
1.2.3 Случай пропорциональности объёма и времени обслуживания
требования 14
1.3 Системы с ограниченным объёмом 18
2 Имитационная модель для однолинейной системы массового обслуживания
со случайными объёмами заявок 20
2.1 Моделирование случайных величин 20
2.2 Описание имитационной модели 22
2.3 Приложение к имитационной модели 23
2.4 Интерфейс 26
2.5 Примеры результатов функционирования программы 27
Заключение 30
Литература 31
Актуальность работы. В условиях современного мира необычайную важность играет информация. Это приводит к тому, что для хранения, обработки и передачи различной информации, разрабатываются различные информационные системы, обладающие свойствами вероятностной природы. Примерами информационных систем могут служить вычислительные сети и системы, сети связи, системы передачи данных и др.
Каждую такую систему можно рассматривать как некоторую систему массового обслуживания, обрабатываемыми заявками в которой служит информация. Задачи проектирования информационных систем, объектом преобразования в которых является информация, поступающая порциями в виде дискретных или непрерывных сообщений являются безусловно актуальными.
В том случае, когда сообщения или заявки обладают различным информационным объемом, говорят о моделях систем массового обслуживания со случайным объемом требований [15]. Задача исследования систем массового обслуживания, в которых каждая поступающая в систему заявка имеет случайный объем, причем суммарный объем всех находящихся в системе заявок, как правило, ограничен, играет важную роль при моделировании работы самых разнообразных технических устройств, в частности современных информационно-вычислительных систем. Однако аналитических решений этой задачи при дисциплине выбора заявок из очереди на обслуживание в порядке поступления (FIFO) до сих пор не найдено, поскольку для корректного построения соответствующего марковского процесса, описывающего функционирование системы массового обслуживания, необходимо учитывать объемы всех заявок в системе. Фактически приходится сталкиваться с теми же самыми трудностями, что и при исследовании многолинейных систем [7], для которых также не найдено удовлетворительных аналитических решений.
Целью работы является построение и исследование математической модели изменения объема требований, находящихся в системе массового обслуживания с единственным обслуживающим прибором, простейшим входящим потоком и бесконечным числом мест ожидания.
В соответствии с целью поставлены следующие задачи:
о построить и провести исследование математической модели изменения объема требований в СМО M/G/1M;
о получить основные вероятностные характеристики для суммарного объёма требований в рассматриваемой системе;
о получить характеристики системы, когда суммарный объём заявок является ограниченной величиной;
о провести имитационное моделирование исследуемых процессов.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух основных параграфов, заключения и списка использованной литературы.
В первом параграфе рассмотрена математическая модель суммарного объёма заявок в системе M/G/1M, а также получены оценки характеристик потерь для систем с ограниченным объёмом.
Во втором параграфе исследована и построена имитационная модель для систем M/G/1M с ограниченным и неограниченным объёмом.
В настоящей курсовой работе построена и исследована математическая модель изменения объема требований, находящихся в системе массового обслуживания с единственным обслуживающим прибором, простейшим входящим потоком и бесконечным числом мест ожидания. А именно:
о предложена математическая модель изменения объема требований в СМО M/G/1M;
о получены основные вероятностные характеристики для суммарного объёма требований в рассматриваемой системе.
В ходе определения характеристик суммарного объёма требований, была получена формула для S-'sj, позволяющая получить момент порядка ■ для случайной величины суммарного объёма, путём дифференцирования данной формулы ■ раз.
А также получена имитационная модель СМО M/G/1M, дающая, своего рода, наглядное представление о поведении суммарного объёма.
1. Абрамушкина Т. В. Численные методы расчета стационарных вероятностей состояний системы M/G/1/n с дисциплиной LIFO PR и ограничением на суммарный объем требований /Т. В.Абрамушкина, С. В. Апарина, Е. Н. Кузнецова, А. В. Печинкин // Вестник Российского ун-та дружбы народов. Сер. Прикладная математика и информатика. -1998. - № 1. - С. 40-47.
2. Александров А. М. Обслуживание потоков неоднородных требований / А. М. Александров, Б. А. Кац // Изв. АН СССР. Технич. Кибернетика, 1973. №2. С. 47-53.
3. Александров А. М., Кац Б. А. Обслуживание потоков неоднородных требований // Изв. АН СССР. Технич. кибернетика, 1973. No 2. С. 47¬53.
4. В. М. Вишневский Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. - Москва: Техносфера, 2003. - 512с.
5. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. - СПб. : Наука, 2001. - 295 с.
6. Даммер Д. Д. Имитационное моделирование: учебно-методическое пособие / Д. Д. Даммер, Н.Ю. Марголис, С. А. Цой. - Томск: ТГУ, 2010 - 32 с.
7. Моисеев А. Н. Бесконечнолинейные системы и сети массового обслуживания / А. Н. Моисеев, А. А. Назаров . - Томск: Изд-во НТЛ, 2015. - 240с.
8. Назаров А. А., Моисеева С. П. Метод асимптотического анализа в теории массового обслуживания. - Томск: Изд-во НТЛ, 2006. - 112 с.
9. Назаров А. А., Терпугов А.Ф. Теория массового обслуживания: учебное пособие. - 2-е изд., испр. - Томск: Изд-во НТЛ. 2010. - 228 с.
10. Печинкин А. В., Печинкина О. А. Система Mk/G/1/n сдисциплиной LIFO с прерыванием и ограничением на суммарный объем требований // Вестник Российского ун-та дружбы народов. Сер. Прикладная математика и информатика, 1996. No 1. С. 86-93.
11. Печинкин А. В., Соколов И.А., Шоргин С.Я. Ограничение на суммарный объем заявок в дискретной система Ceok/G/1/да // Информатика и ее применение. - 2012. - Т.:, вып.3. - С. 107-113.
12. Печинкин А. В. Система M/G/1/n с дисциплиной LIFO и ограничением на суммарный объем требований // Автоматика и телемеханика, 1998. № 4. С. 106-116.
13. Печинкин А. В. Система обслуживаниясдисциплиной LIFO и ограничением на суммарный объем требований // Вестник Российского ун-та дружбы народов. Сер. Прикладная математика и информатика, 1996.No 2. С. 85-99.
14. Ромм Э. Л., Скитович В. В. Об одном обобщении задачи Эрланга // Автоматика и телемеханика, 1971. No 6.С. 164-167.
15. Тихоненко О. М. Модели массового обслуживания в системах обработки информации. — Минск: Университетское, 1990... 16