GPSS: основные версии
GPSS – это язык моделирования, который используется для имитационного моделирования разнообразных систем, в большинстве случаев систем массового обслуживания.
Имитационное моделирование – это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации о ней.
Основными версиями системы GPSS являются:
- GPSS/PC,
- Micro-GPSS,
- Gramos-GPSS,
- GPSS World,
- расширенный редактор GPSS World,
- среда моделирования GPSS Studio,
- GPSS World Core,
- платформа прогнозирования и управления ALINA GPSS.
Основные объекты языка GPSS
Язык GPSS основан на схеме транзактов. Транзакт представляет собой объект, который «путешествует» по системе, перемещаясь согласно логике передвижений, которая предписана в модели, от блока к блоку. По пути такой объект может задерживаться на определенное время, из-за своей обработки или занятости того или иного оборудования, создавать очереди, пропускать вперед другие транзакты, согласно приоритетам. Каждый такой транзакт может обладать до сотни параметров, в соответствии с логикой модели. Параметрам даются имена или они моделируются. Приоритет транзакта определяет предпочтение. Язык GPSS связан с пошаговым выполнением операторов, которые называются блоками. Каждое продвижение транзакта - событие, а комплекс программ, которые обеспечивают выполнение событий, называется симулятором. К основным функциям симуляторов относятся: продвижение модельного времени в процессе моделирования, обеспечение продвижения транзактов по установленным маршрутам, регистрация статистической информации о функционировании модели и регистрация времени наступления каждого события, а также их выполнение в нарастающей временной последовательности. Для того, чтобы обеспечить правильную последовательность обработки событий во времени используются системные часы, которые отсчитывают абсолютное модельное время в принятых единицах. Условно, все события делятся на четыре категории:
- Динамическая, к которой относятся транзакты.
- Операционная, к которой относятся блоки.
- Аппаратная, к которой относятся одноканальные и многоканальные устройства, а также логические ключи.
- Вычислительная, к которой относятся переменные, функции, генераторы случайных чисел и стандартные числовые атрибуты.
Способы представления моделей в GPSS
Модели в среде GPSS могут быть представлены в двух видах:
- В виде текстов программ.
- В виде блок-диаграмм.
На основе алгоритмов функционирования моделируемой системы создается блок-диаграмма модели. В ней содержится набор фигур, которые соответствуют определенным блокам, соединенных линиями. Рассмотрим пример блок-диаграммы (гибкий производственный модуль) на рисунке ниже.
Рисунок 1. Блок-диаграмма. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В данном случае блоки обозначены тремя первыми буквами, а остальные надписи соответствуют исходным данным. Стрелками указывается направление передвижения транзактов. Из рассматриваемой блок-диаграммы следует, что транзакт-деталь входит через блок GENERATE в гибкий производственный модуль, а через 20 единиц модельного времени занимает модуль GPM, задерживается в нем (advance) на 15 единиц времени, освобождает модуль - блок release, а затем удаляется из системы - TERMINATE. Блок-диаграммы целесообразнее создавать при создании сложных моделей, в которых присутствуют обратные связи, при параллельных процессах и т. п.
Для написания текстов программ используются операторы, которые делятся на два типа: блоки и операторы описания команды (данных). Операторы записываются в определенных полях, например, набор полей в GPSS World выглядит следующим образом: метка-оператор-операнды-комментарий. Чтобы идентифицировать объекты, им присваиваются имена, начинающиеся с буквы. Имя может включать до 200 букв и чисел, а также символы подчеркивания. Метки образуются таким же образом, как и имена операторов. В поле операция записывается глагол - ключевое слово оператора. В полях операндов задаются исходные данные, обозначающиеся символами. Операнды разделяются запятыми. Комментарии отделяются от операндов точкой с запятой. У модулей программы могут иметься наименования, которые предваряются точкой запятой в начале строки. Чтобы не допустить ошибки не рекомендуется использовать в качестве меток и имен начальные символы системы GPSS. В виде текста програмы, представленная выше блок-диаграмма будет выглядеть следующим образом:
GENERATE 20 ; Интервалы поступления деталей
SEIZE GPM ; Занятие гибкого производственного модуля.
ADVANCE 15 ; Обработка детали.
RELEASE GPM ; Освобождение гибкого производственного модуля.
TERMINATE ; Вывод транзактов из модели.
