ΜΟΝΤΕΛΑ ΙΑΚΡΙΤΩΝΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Transcript

1 ΜΟΝΤΕΛΑ ΙΑΚΡΙΤΩΝΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

2 Στα διακριτά συστήµατα, οι αλλαγές της κατάστασής των συµβαίνουν µόνο σε συγκεκριµένες χρονικές στιγµές, δηλ όταν συµβαίνει κάποιο γεγονός! Τα διακριτά συστήµατα µπορούν να προσοµοιωθούν µε 3 τρόπους: 1. Με προσοµοίωση δραστηριοτήτων Εξετάζεται η κατάσταση του συστήµατος σε τακτά(σταθερά) χρονικά διαστήµατα, ανεξάρτητα από τις αλλαγές που συµβαίνουν σε αυτό. 2. Με προσοµοίωση γεγονότων Η αλλαγή µιας κατάστασης του συστήµατος συµβαίνει όταν αλλάξει η τιµή κάποιας παραµέτρου(γεγονός- σκανδαλισµός ). 3. Με προσοµοίωση διεργασιών Μοντελοποιεί ένα σύστηµα µε πολλά επίπεδα. - Στο υψηλότερο επίπεδο µοντελοποιούνται τα τµήµατα από τα οποία απαρτίζεται ένα σύστηµα - Σε χαµηλότερο επίπεδο µοντελοποιείται κάθε τµήµα ξεχωριστά. - Τα γεγονότα είναι εσωτερικά σε κάθε τµήµα. Τα γεγονότα που ανήκουν σε διαφορετικά τµήµατα είναι ανεξάρτητα µεταξύ τους.

3 - Κοινό χαρακτηριστικό των παραπάνω µεθοδολογιών είναι ότι δηµιουργούν µοντέλο προσοµοίωσης το οποίο έχει µια ιεραρχία!. Συγκεκριµένα στα µοντέλα αυτά (ή τα προγράµµατα αυτά) έχουµε τρία διακριτά επίπεδα: 1. ιαχειριστής(ήπρόγραµµαελέγχου) (ελέγχει την σωστή αλληλουχία λειτουργιών). 2. Βασικές λειτουργίες του µοντέλου και 3. Ρουτίνες(υλοποίηση λεπτοµερειών κάθε λειτουργίας) Στο 1 ο επίπεδο µια βασική µέριµνα η οποία λαµβάνει χώρα είναι η διαχείριση του Χρόνου δηλ. του ρολογιού της προσοµοίωσης. Οι λειτουργίες του µοντέλου τοποθετούνται σε συγκεκριµένα χρονικά διατήµατα. Οι τρείς µεθοδολογίες προσοµοίωσηςδιαφέρουν κυρίως στο 2 ο επίπεδο. ηλ. στον τρόπο θεώρησης των βασικών λειτουργιών ενός µοντέλου!. Στο 3 ο επίπεδο µεταξύ των άλλων χρησιµοποιούνται και εργαλεία όπως: Γεννήτριες τυχαίων αριθµών, ρουτίνες συλλογής ή παρουσίασης αποτελεσµάτων κλπ

4 1. Προσοµοίωση Γεγονότων Παρουσιάστηκε το 1962 µε την γλώσσα προσοµοίωσης SIMSCRIPT Βασικά στοιχεία της προσέγγισης αυτής είναι: O ορισµός των γεγονότων του µοντέλου και Η χρονοδροµολόγηση των γεγονότων Τα γεγονότα διακρίνονται σε: Ανεξάρτητα γεγονότα δηλ. γεγονότα τα οποία συµβαίνουν ανεξάρτητα από την εµφάνιση άλλων γεγονότων Εξαρτηµένα γεγονότα δηλ. γεγονότα τα οποία συµβαίνουν όταν εµφανίζεται κάποιο άλλο γεγονός (ανεξάρτητο ή µη)

5 Παράδειγµα : Προσοµοίωσηw Γεγονότων Σε ένα δικτυακό κόµβο το οποίο προσοµοιάζουµε µε µια ουρά, προσέρχονται πακέτα διαφορετικού µεγέθους, τα οποία περιµένουν στην ουρά για διεκπεραίωση. Τα πακέτα εξυπηρετούνται (επιλέγεται η κατάλληλη διαδροµή) από τον server δροµολόγησης και εν συνεχεία αποχωρούν µέσω της κατάλληλης διαδροµής. 1. Ποια γεγονότα µπορούµε να προσδιορίσουµε ως ανεξάρτητα; Από τα δεδοµένα του συστήµατος µπορούµε να ορίσουµε ως ανεξάρτητα γεγονότα τα εξής: - Την άφιξη ενός πακέτου στον δικτυακό κόµβο και - Το τέλος εξυπηρέτησης ενός πακέτου από τον server δροµολόγησης Αυτό προκύπτει από το γεγονός ότι οι αφίξεις δεν επηρεάζονται από την κατάσταση του συστήµατος (εν προκειµένω από την ουρά) και εξαρτώνται από καθαρά εξωγενείς παράγοντες. Το τέλος εξυπηρέτησης ενός πακέτου (αν και υπολογίζεται) παραµένει ανεξάρτητο γεγονός, επειδή ο χρόνος αυτός δεν προσδιορίζεται. 2. Ποια γεγονότα µπορούµε να προσδιορίσουµε ως εξαρτηµένα; - Η έναρξη εξυπηρέτησης ενός πακέτου στον δικτυακό κόµβο και - Αναχώρηση ενός πακέτου από το σύστηµα

6 Γενικό διάγραµµα διαχείρισης ή ελέγχου προσοµοίωσης γεγονότων ΑΡΧΗ ιαχείριση Χρόνου Προσοµοίωσης Προσδιορισµός Γεγονότων Εκτέλεση Γεγονότων Οι σχεδιαστές προγραµµάτων Προσοµοίωσης γεγονότων χρησιµοποιούν συνήθως Χρονικά διατεταγµένες συνδεδεµένες λίστες, ώστε να είναι εύκολη: -η προσθήκη ή αφαίρεση γεγονότων και - η αναζήτηση για εκτέλεση του επόµενου γεγονότος. Ενηµέρωση Χρονικής Λίστας Τέλος Χρόνου; ΤΕΛΟΣ

7 2. Προσοµοίωση ραστηριοτήτων Χρησιµοποιείται για µοντελοποίηση των αλληλεπιδράσεων µεταξύ οντοτήτων. Το διάγραµµα που προκύπτει λέγεται και διάγραµµα κύκλου δραστηριοτήτων. Τα διαγράµµατα κύκλου δραστηριοτήτων χρησιµοποιούν δύο σύµβολα για να εκφράσουν τις καταστάσεις των οντοτήτων του µοντέλου : Αδρανής Κατάσταση Ενεργός Κατάσταση -Οι αδρανείς καταστάσεις προσοµοιάζουν πχ καταστάσεις αναµονής σε ουρές - Οι χρόνοι αναµονής σε µια ουρά δεν είναι προκαθορισµένοι - Η Ενεργός κατάσταση έχει σχέση µε αλληλεπίδραση µιας οντότητας µε άλλες οντότητες.

8 2. Προσοµοίωση ραστηριοτήτων ( συνέχεια) Για να κάνουµε µια προσοµοίωση ραστηριοτήτων σε ένα σύστηµα: 1. ιακρίνουµε τις οντότητες του συστήµατος 2. Καταγράφουµε τις δραστηριότητες κάθε οντότητας 3. Συνδυάζουµε τα δύο παραπάνω στοιχεία ώστε να σχηµατιστεί τελικό διάγραµµα Τα διαγράµµατα κύκλου δραστηριοτήτων έχουν αξία όταν ενδιαφερόµαστε για δραστηριότητες των ενεργών οντοτήτων του συστήµατος. Όταν τα διαγράµµατα κύκλου δραστηριοτήτων είναι πολύπλοκα τότε η διαχείρισή τους είναι δύσκολη. Χαρακτηριστική περίπτωση προσοµοίωσης ραστηριοτήτων είναι η προσοµοιώσεις petri nets

9 3. Προσοµοίωση ιεργασιών.