Алгоритм событийного моделирования во времени

Процесс моделирования ДС во времени проводится по шагам и начинается с установки в ноль таймера (счетчика модельного времени) и генерации (порождения) транзактов в блоках GENERATE (присваивание значений СЧА транзакту выполняется автоматически в соответствии с описанием работы этого блока —  см. ниже).

На каждом шаге все транзакты, имеющие одинаковое минимальное модельное время ( равное нулю в начальный момент — при запуске модели на выполнение, или минимальное время, равное текущему модельному времени — в процессе моделирования ), помещаются в список текущих событий, а транзакты с временем больше минимального — в список будущих событий. Транзакты во всех списках сортируются, во-первых, по возрастанию времени, а во-вторых, при равных значениях времени (транзакты в списке текущих событий всегда имеют равные времена) — по убыванию приоритета транзакта. Затем производится просмотр списка текущих событий, в результате которого выбирается один транзакт, имеющий минимальное время и максимальный приоритет. Этот транзакт становится активным (текущим транзактом) и алгоритм моделирования «пытается» переместить его в следующий блок модели. Если транзакт может войти в следующий блок, выполняется программа, соответствующая данному блоку. Если дальнейшее продвижение транзакта невозможно, то он перестает быть активным, что может случиться по следующим причинам:

· из-за задержки в блоке ADVANCE, тогда транзакт переписывается в список будущих событий;

· из-за блокировки транзакта в одном из блоков:

SEIZE, TEST, GATE,

тогда транзакт остается в списке текущих событий, но из-за блокировки переводится в пассивное состояние до снятия условия блокировки;

· из-за невыполнения условия синхронизации в одном из блоков:

ASSEMBLE, GATHER, MATCH,

тогда транзакт переписывается в список синхронизации и возвращается в список текущих событий при выполнении условий синхронизации.

Это продолжается до тех пор, пока возможно активизировать какой-либо транзакт из списка текущих событий и продвигать его по модели. Если дальнейшее продвижение транзактов окажется невозможным либо из-за их блокировки, либо из-за отсутствия транзактов в списке текущих событий, то алгоритм моделирования переходит к следующему шагу.

Далее на каждом новом шаге моделирования из списка будущих событий в список текущих событий переписываются транзакты, имеющие минимальное время задержки, и на эту величину минимального интервала времени увеличивается текущее время моделирования. Таким образом, будущее становится настоящим.

 Моменты появления событий в системе, а следовательно, и приращения времени моделирования dT м на каждом шаге являются случайными величинами: Тм _{i +1}.= Тм _i + dT м.

Такой принцип моделирования во времени называется моделированием по событиям.

Примечания:

1. В отличие от принципа событийного моделирования существует моделирование по интервалам времени, при котором на каждом шаге время изменяется на одно и то же постоянное значение, являющееся минимальной единицей модельного времени (1 уев), выбираемой в зависимости от степени детализации моделируемого процесса, то есть Тм _{i +1}.= Тм _i + 1.

2. Достоинства принципа моделирования по интервалам времени — простота реализации и наглядность работы алгоритма моделирования — проявляются только на учебных задачах, в которых моделируемая система насчитывает небольшое число обслуживающих устройств и изменение состояний такой системы происходит относительно часто. В этом случае в алгоритме событийного моделирования затраты на поиск очередного события могут существенно превзойти выигрыш во времени, получаемый за счет сокращения числа шагов, выполняемых в алгоритме моделирования по интервалам времени.

3. В GPSS, как и в большинстве систем моделирования дискретных процессов и систем, реализуется принцип событийного моделирования, обеспечивающий сокращение компьютерного (или процессорного) времени включением в процесс имитации только тех моментов времени работы  моделируемой ДС, в которые происходят события.

После изменения текущего модельного времени процедура выбора активного транзакта и его перемещения по блокам модели продолжается.

Таким образом, по существу алгоритм моделирования состоит в просмотре содержимого списков, в сортировке этих списков, в перемещении транзактов из одного списка в другой и в перемещении транзактов списка текущих событий по блокам модели.