Автоматизація синтезу сітьових дискретно-подійних імітаційних моделей
Вантажиться...
Дата
2011
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидату технічних наук за
спеціальністю 05.13.06 – Інформаційні технології. – Національний технічний
університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2010
У роботі сформульована й вирішена актуальне науково-практичне завдання з
автоматизації синтезу сітьових дискретно-подійних імітаційних моделей. Головним
результатом дисертації є розробка CASE-засобу, який дозволяє автоматизувати
процес побудови імітаційних моделей для мов GPSS/PC і POSES++.
Визначені переваги використання CASE-засобів у порівнянні з використанням
систем моделювання із вбудованим графічним інтерфейсом. Визначені основні
функціональні вимоги до CASE-засобу як інструменту підтримки візуального
імітаційного моделювання.
Розроблений метод генерації кодів імітаційних програм згідно з формальними
моделями та діалоговими нотаціями. Обґрунтована необхідність розширення базової
множини елементів сітьових моделей параметричною кільцевою мережею та
маршрутизатором. Розроблені відповідні формальні моделі та інформаційні
технології проектування діалогових нотацій. Створені процедури перетворення
діалогових нотацій у програмний код.
Розроблені формальні моделі, діалогові нотації та процедури перетворення
діалогових нотацій конструкцій мови мереж Петрі для системи POSES++.
На основі формальних моделей розроблена програмна система ISS2000,
приведені результати застосування системи.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – Информационные технологии. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2010 В работе сформулирована и решена актуальная научно-практическая задача, связанная с автоматизацией синтеза сетевых дискретных имитационных моделей. Главным результатом диссертации является разработка CASE-средства, позволяющего автоматизировать процесс построения имитационных моделей для языка GPSS / PC и POSES++. Направленность исследования – расширение возможностей системы ISS 2000 и дополнение библиотеки компонентов блоками, позволяющими моделировать кольцевые транспортные сети и маршрутизаторы, разработка и реализация метода определения потенциально узких мест в замкнутой модели, а также расширение возможностей системы за счет введения элементов сетей Петри. При моделировании транспортных сетей особый интерес представляют собой задачи, связанные с заданием кольцевого маршрута (кольцевой сети). Такая сеть имеет ряд узлов и динамических транспортных объектов, которые двигаются по кольцевому маршруту. К узлам кольцевой сети поступают другие динамические объекты (объекты перевозок), которые должны быть перевезены объектами движения с узла загрузки до узла выгрузки. В узлах сети могут образовываться очереди из объектов перевозок Для задания и использования кольцевой сети были выполнены следующие этапы: 1) определена формальная модель кольцевой сети, которая будет учитывать структуру кольцевой сети, множество объектов перевозок и множество транспортных средств; 2) разработаны диалоговые нотации для задания параметров формальной модели; 3) разработаны функциональные зависимости для реализации параметрической настройки сети; 4) предложен имитационный алгоритм, позволяющий моделировать кольцевую сеть с использованием технологии косвенной адресации. Отображение сетевой концептуальной модели в виде простого ориентированного графа может быть реализовано только в том случае, когда маршрут перемещения моделируемого объекта по сети не зависит от типа объекта. Для случая, когда необходимо отразить маршруты перемещения моделируемых объектов, для которых маршрут перемещения зависит от типа, в работе было введено понятие виртуальной сети. Виртуальная стохастическая сеть (маршрутизатор) – это СМО с измененённой структурой связей устройств обслуживания. Для маршрутизатора была определена формальная модель, предложены диалоговые нотации, разработаны функциональные зависимости и предложен моделирующий алгоритм. Важным моментом в проведении экспериментов над моделью является вопрос определения потенциально узких мест модели, поскольку пропускная способность всей сети определяется именно узким местом. Для определения потенциального узкого места в замкнутой сети массового обслуживания были применены результаты операционного анализа, а именно гипотеза о балансе потоков требований в системе. На основе этой гипотезы предложен метод определения потенциально узкого места и расчёт количества каналов в устройствах сети, при которых будет достигаться равномерная загруженность. Еще одним классом рассмотренных сетевых дискретно-событийных моделей стали сети Петри. Сеть Петри является ориентированным двудольных графом, который имеет четыре базовых элемента: узлы или места (places), переходы (transitions), дуги (arcs) и маркеры (tokens). В работе для автоматизации синтеза кода для языка сетей Петри предложено использовать контекстно-свободную грамматику. Для этого были определены: алфавит терминальных символов, соответствующих операторам выбранного языка моделирования; алфавит нетерминальных символов; множество правил вывода, пошаговое применение которых позволит получить синтаксически и семантически правильный код; начальный символ вывода. Были определены необходимые диалоговые нотации, которые позволят полностью задать алфавит терминальных символов. Также в работе были представлены результаты практического применения разработанной системы.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of technical sciences on speciality 05.13.06 – information technology. – National technical university of Ukraine “Kyiv politechnical institute”, Kyiv, 2010 The dissertation report deals with the problem related to the automation the synthesis of discrete simulation models. The main result of the thesis is the developing a CASE-tool, which automates the process of building simulation models for GPSS / PC and POSES++. Benefits of using CASE-tools in comparison with the use of modeling systems with built-in GUI are defined. The main functional requirements for the CASE-tool support as a means of visual simulation are listed. The method of generation of simulation software codes according to the formal models and dialog notation is described. The need of extending the basic set of parametric models with the ring network and the router is justified. The formal models and information technology of designing the interactive notations are created. Procedures for conversion dialog notations in the program code are made. Formal models, dialog and procedures notation for conversion dialog notations in program code for Petri nets system POSES ++ are made. The system ISS2000, based on listed formal models is created. The results of using the system are given.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – Информационные технологии. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2010 В работе сформулирована и решена актуальная научно-практическая задача, связанная с автоматизацией синтеза сетевых дискретных имитационных моделей. Главным результатом диссертации является разработка CASE-средства, позволяющего автоматизировать процесс построения имитационных моделей для языка GPSS / PC и POSES++. Направленность исследования – расширение возможностей системы ISS 2000 и дополнение библиотеки компонентов блоками, позволяющими моделировать кольцевые транспортные сети и маршрутизаторы, разработка и реализация метода определения потенциально узких мест в замкнутой модели, а также расширение возможностей системы за счет введения элементов сетей Петри. При моделировании транспортных сетей особый интерес представляют собой задачи, связанные с заданием кольцевого маршрута (кольцевой сети). Такая сеть имеет ряд узлов и динамических транспортных объектов, которые двигаются по кольцевому маршруту. К узлам кольцевой сети поступают другие динамические объекты (объекты перевозок), которые должны быть перевезены объектами движения с узла загрузки до узла выгрузки. В узлах сети могут образовываться очереди из объектов перевозок Для задания и использования кольцевой сети были выполнены следующие этапы: 1) определена формальная модель кольцевой сети, которая будет учитывать структуру кольцевой сети, множество объектов перевозок и множество транспортных средств; 2) разработаны диалоговые нотации для задания параметров формальной модели; 3) разработаны функциональные зависимости для реализации параметрической настройки сети; 4) предложен имитационный алгоритм, позволяющий моделировать кольцевую сеть с использованием технологии косвенной адресации. Отображение сетевой концептуальной модели в виде простого ориентированного графа может быть реализовано только в том случае, когда маршрут перемещения моделируемого объекта по сети не зависит от типа объекта. Для случая, когда необходимо отразить маршруты перемещения моделируемых объектов, для которых маршрут перемещения зависит от типа, в работе было введено понятие виртуальной сети. Виртуальная стохастическая сеть (маршрутизатор) – это СМО с измененённой структурой связей устройств обслуживания. Для маршрутизатора была определена формальная модель, предложены диалоговые нотации, разработаны функциональные зависимости и предложен моделирующий алгоритм. Важным моментом в проведении экспериментов над моделью является вопрос определения потенциально узких мест модели, поскольку пропускная способность всей сети определяется именно узким местом. Для определения потенциального узкого места в замкнутой сети массового обслуживания были применены результаты операционного анализа, а именно гипотеза о балансе потоков требований в системе. На основе этой гипотезы предложен метод определения потенциально узкого места и расчёт количества каналов в устройствах сети, при которых будет достигаться равномерная загруженность. Еще одним классом рассмотренных сетевых дискретно-событийных моделей стали сети Петри. Сеть Петри является ориентированным двудольных графом, который имеет четыре базовых элемента: узлы или места (places), переходы (transitions), дуги (arcs) и маркеры (tokens). В работе для автоматизации синтеза кода для языка сетей Петри предложено использовать контекстно-свободную грамматику. Для этого были определены: алфавит терминальных символов, соответствующих операторам выбранного языка моделирования; алфавит нетерминальных символов; множество правил вывода, пошаговое применение которых позволит получить синтаксически и семантически правильный код; начальный символ вывода. Были определены необходимые диалоговые нотации, которые позволят полностью задать алфавит терминальных символов. Также в работе были представлены результаты практического применения разработанной системы.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of technical sciences on speciality 05.13.06 – information technology. – National technical university of Ukraine “Kyiv politechnical institute”, Kyiv, 2010 The dissertation report deals with the problem related to the automation the synthesis of discrete simulation models. The main result of the thesis is the developing a CASE-tool, which automates the process of building simulation models for GPSS / PC and POSES++. Benefits of using CASE-tools in comparison with the use of modeling systems with built-in GUI are defined. The main functional requirements for the CASE-tool support as a means of visual simulation are listed. The method of generation of simulation software codes according to the formal models and dialog notation is described. The need of extending the basic set of parametric models with the ring network and the router is justified. The formal models and information technology of designing the interactive notations are created. Procedures for conversion dialog notations in the program code are made. Formal models, dialog and procedures notation for conversion dialog notations in program code for Petri nets system POSES ++ are made. The system ISS2000, based on listed formal models is created. The results of using the system are given.