1. Namunaviy sxemani qurish Portning ishlash jarayoni uchun Petri tarmog'i

Tarkib

Kirish
1. Namunaviy sxemani qurish

2. Portning ishlash jarayoni uchun Petri tarmog'i
3. Namunaviy qurilish
3.1 Dasturiy mahsulot tavsifi
3.2 O'zgaruvchilar va sinflar
3.3 Korxona kutubxonasi obyektlari
3.4 Modelni ishlab chiqish
3.5 Animatsiya yaratish
4. Dastur modelining natijalari
Xulosa
Foydalanilgan manbalar ro'yxati

Kirish

Simulyatsiya modellashtirish - tadqiqot usuli bo'lib, unda o'rganilayotgan tizim model bilan almashtiriladi va ushbu tizim haqida ma'lumot olish uchun u bilan tajribalar o'tkaziladi. Simulyatsiya modeli - bu ob'ektning ishlashini loyihalash, tahlil qilish va baholash uchun kompyuterda tajriba o'tkazish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ob'ektning mantiqiy va matematik tavsifi.
Model bilan tajriba o'tkazish taqlid deb ataladi. Modelni bitta test va ularning ma'lum bir to'plami uchun o'z vaqtida "o'ynash" mumkin. Bunday holda, natijalar jarayonlarning tasodifiy tabiati bilan aniqlanadi. Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, juda barqaror statistik ma'lumotlarni olish mumkin.
Simulyatsiya quyidagi hollarda qo'llaniladi:
 haqiqiy ob'ekt ustida tajriba o'tkazish qimmat yoki imkonsiz;
 analitik modelni qurish mumkin emas: tizimda vaqt, sabab munosabatlari, oqibatlar, chiziqli bo‘lmaganlik, stokastik (tasodifiy) o‘zgaruvchilar mavjud;
 tizimning harakatini o'z vaqtida simulyatsiya qilish kerak.
Simulyatsiya modellashtirishning maqsadi o'rganilayotgan tizimning xatti-harakatlarini uning elementlari orasidagi eng muhim munosabatlarni tahlil qilish natijalariga ko'ra takrorlash yoki boshqacha qilib aytganda, turli xil eksperimentlarni o'tkazish uchun o'rganilayotgan ob'ektning simulyatorini ishlab chiqishdir.
Simulyatsiya modellashtirish vaqt o'tishi bilan tizimning harakatini simulyatsiya qilish imkonini beradi. Bundan tashqari, afzallik shundaki, modeldagi vaqtni boshqarish mumkin: tez jarayonlarda sekinlashtiring va sekin o'zgaruvchan tizimlarni modellashtirish uchun tezlikni oshiring. Haqiqiy tajribalar qimmat, imkonsiz yoki xavfli bo'lgan ob'ektlarning xatti-harakatlariga taqlid qilish mumkin. Shaxsiy davrning kelishi bilan kompyuterlar, murakkab va noyob mahsulotlarni ishlab chiqarish, qoida tariqasida, kompyuterning uch o'lchovli simulyatsiyasi bilan birga keladi.
AnyLogic — murakkab tizimlar va jarayonlarni simulyatsiya modellashtirish uchun dasturiy ta'minot. Dastur grafik foydalanuvchi muhitiga ega va modellarni ishlab chiqish uchun Java tilidan foydalanish imkonini beradi.
Kurs ishi uchun vazifa: jarayonni simulyatsiya qilish va uning uchun animatsiyani ishlab chiqish, AnyLogic yordamida modelning xususiyatlarini aniqlash.
Kurs ishiga topshiriq: raqamli axborot uzatish tizimida nutq raqamli shaklda uzatiladi. Ovozli paketlar har bir kanal oldidan akkumulyatorlarda buferlangan ikkita orqa kanal orqali uzatiladi. Kanal bo'ylab paketlarni uzatish vaqti 5 ms. Paketlar 6 ± 3 ms dan keyin keladi. 10 ms dan ortiq uzatilgan paketlar tizim chiqishida yo'q qilinadi, chunki ularning dekoderda paydo bo'lishi uzatiladigan nutq sifatini sezilarli darajada pasaytiradi. Paketlarning 30% dan ortig'ini yo'q qilish mumkin emas. Ushbu darajaga erishilganda, tizim resurslar hisobiga uzatishni har bir kanal uchun 4 ms gacha tezlashtiradi. Daraja maqbul darajaga tushganda, resurslar o'chiriladi.
Tizimning 10 soniya ishlashiga taqlid qiling. Paketlar qanchalik tez-tez yo'q qilinishini va resurs qanchalik tez-tez ulanganligini aniqlang.

1. 
   Model sxemasini qurish
   

Blok diagrammalar ish jarayonining asosiy funktsional qismlarini, ularning maqsadi va munosabatlarini belgilaydi. Blok diagrammasi mahsulotning alohida funktsional qismlarining ishlash printsipini emas, balki ular orasidagi o'zaro ta'sirni ochib beradi. Shuning uchun mahsulotning tarkibiy qismlari soddalashtirilgan shaklda o'zboshimchalik shaklidagi to'rtburchaklar shaklida tasvirlangan.

Muammoning shartlaridan kelib chiqib, 1-rasmda ko'rsatilgan portning ishlash jarayonining blok-sxemasi qurildi.



1-rasm - Ish jarayonining strukturaviy diagrammasi.

1-rasmda raqamlar quyidagilarni ko'rsatadi:

1 — paketni manbadan 1- saqlash qurilmasiga uzatish;
2 — 1-diskdan 1-kanalga paketlarni uzatish;
3 — 1-kanaldan 2- saqlash qurilmasiga paketlarni uzatish;
4 — 2- saqlash qurilmasining paketini 2-kanalga uzatish;
5 —tizim paketidan chiqish.

Q-sxemalar tizimlarni rasmiylashtirish uchun ishlatiladi. Q-sxemalar - bu alohida elementar xizmat ko'rsatish qurilmalarining kombinatsiyasi. Agar ushbu qurilmalarning kanallari parallel ravishda ulangan bo'lsa, u holda ko'p kanalli xizmat ko'rsatiladi.

Agar qurilmalar va ularning parallel kompozitsiyalari ketma-ket ulangan bo'lsa, u holda ko'p fazali xizmat ko'rsatiladi. Ochiq tsiklli Q-sxemalarida xizmat ko'rsatilayotgan mijozlar oqimi yana biron bir elementga etib bora olmaydi, ya'ni. hech qanday fikr-mulohazalar mavjud emas. Yopiq Q-sxemalarida fikr-mulohazalar mavjud bo'lib, unga ko'ra da'volar kirish/chiqishga teskari yo'nalishda harakatlanadi.
Q-sxemani tavsiflash uchun turli noaniq vaziyatlarda tizimdagi da'volarning xatti-harakati uchun qoidalar to'plamini belgilaydigan uning ishlashi uchun algoritmni ko'rsatish kerak.
Jarayonlarni rasmiylashtirish uchun biz Q-sxema apparatlaridan foydalanamiz. Modelning blok diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilganidek ko'rsatilishi mumkin.



2-rasm. Jarayonning Q-sxemasi.

И1 manbasi nutq paketlarining manbasini simulyatsiya qiladi. H1 akkumulyatori paketlar buferlangan birinchi tranzit kanalidan oldin birinchi akkumulyatorni simulyatsiya qiladi, K1 birinchi tranzit uzatish kanalini simulyatsiya qiladi, H2 drayveri ikkinchi hop kanalidan oldin ikkinchi drayverni simulyatsiya qiladi, K2 ikkinchi hop kanalini simulyatsiya qiladi. T1 paketlarni yo'q qilishni simulyatsiya qiladi, T2 tizimdan chiqishni simulyatsiya qiladi.

2. Portning ishlash jarayoni uchun Petri tarmog'i

Petri tarmog'i ikki tomonlama yo'naltirilgan grafik bo'lib, ikki turdagi cho'qqilardan - yoylar bilan bog'langan pozitsiyalar va o'tishlardan iborat. Xuddi shu turdagi cho'qqilarni to'g'ridan-to'g'ri ulash mumkin emas. Pozitsiyalarda tarmoq bo'ylab harakatlana oladigan teglar (markerlar) bo'lishi mumkin. Ular ko'plab parallel jarayonlarga ega bo'lgan tizimlarda sabab-oqibat munosabatlari uchun ishlatiladi.

3-rasmda modelning to'liq tavsifi uchun Petri tarmog'i ko'rsatilgan.

3-rasm - Petri tarmog'i.
3. Namunaviy qurilish

3.1 Dasturiy mahsulot tavsifi

AnyLogic simulyatsiya modellarini yaratishda quyidagi yondashuvlarni qo'llab-quvvatlaydigan simulyatsiya modellash vositasidir: jarayonga yo'naltirilgan (diskret-hodisalar), tizim-dinamik va agentga asoslangan, shuningdek, ularning har qanday kombinatsiyasi. AnyLogic tomonidan taqdim etilgan modellashtirish tilining o'ziga xosligi, moslashuvchanligi va kuchi,

har qanday darajadagi detallar bilan modellashtirilayotgan tizimning istalgan jihatini hisobga olish imkonini beradi. AnyLogic grafik interfeysi, asboblari va kutubxonalari ishlab chiqarish, logistika, biznes jarayonlarini modellashtirishdan kompaniya va bozorlarni rivojlantirish uchun strategik modellargacha bo'lgan keng ko'lamli vazifalar uchun modellarni tezda yaratishga imkon beradi.
Modelni yaratish uchun Enterprise Library'dagi har xil turdagi ma'lumotlar va komponentlarning o'zgaruvchilari ishlatiladi.
Enterprise Library ob'ektlari yordamida siz real dunyo tizimlarini taqlid qilishingiz mumkin, ularning dinamikasi mijozlar, hujjatlar, qo'ng'iroqlar, ma'lumotlar paketlari, transport vositalarini ifodalovchi ma'lum ob'ektlardagi operatsiyalar ketma-ketligi (kelish, kechikish, resurslarni qo'lga olish, ajratish) sifatida ifodalanadi.Jarayonlar oqim diagrammasi (sxema) shaklida o'rnatiladi - ko'plab sohalarda qabul qilingan grafik tasvir: ishlab chiqarish, biznes jarayonlari, qo'ng'iroq markazlari, logistika, sog'liqni saqlash. AnyLogic oqim diagrammalari ierarxik, masshtablash mumkin, kengaytiriladigan va ob'ektga yo'naltirilgan bo'lib, foydalanuvchiga murakkab tizimlarni har qanday tafsilotlar darajasida modellashtirish imkonini beradi. Korxona kutubxonasining yana bir muhim xususiyati jarayon modellarining ancha murakkab animatsiyalarini yaratish qobiliyatidir.

3.2 O'zgaruvchilar va sinflar

Modelni yaratish uchun zarur bo'lgan asosiy o'zgaruvchilar va parametrlar 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval - o'zgaruvchilar

Sink3.getCount()	Количество уничтоженных пакетов
sum	Количество пакетов
var1	Процент уничтоженных пакетов
path	Логическая переменная, значение которой указывает на выполнение условия выхода или уничтожения пакета
showTime	Время прохождения системы пакетом
Herz1	Частота подключения резерва
Count1	Количество пакетов, которые прошли через каналы с подключением ресурса

Tizim orqali o'tadigan ovozli paketni tavsiflovchi paketlar sinfi yaratildi. Sinf parametrlari: Enter - paketning tizimga kirgan vaqti, Exit - paketning tizimdan chiqqan vaqti.
3.3 Korxona kutubxonasi obyektlari

Modelni yaratish uchun Korxona kutubxonasining quyidagi ob'ektlari ishlatilgan:

 Source – so‘rov generatori;
 Sink – so‘rovlarni o‘chirish;
 Queue – navbatni modellashtiradi va kiruvchi so‘rovlarni ma’lum tartibda saqlaydi;
SelectOutput – belgilangan shartga qarab chiqish portlaridan biriga so‘rov yuboradi;
 Delay - arizalarni ma'lum vaqtga kechiktiradi.
3.4 Modelni ishlab chiqish

4 va 5-rasmlarda tizimning amalga oshirilgan modeli ko'rsatilgan.

4-rasm - Modelning sxemasi

5-rasm - Modelning muqobil sxemasi

Keling, sxemalardan birining qurilmasini batafsil tasvirlab beraylik. Source2 - paketlar manbai, undan keyin paketlarning 30% ni yo'q qilish shartlarini tekshiradigan selectOutput1 ob'ekti. Agar 30% dan ko'prog'i yo'q qilingan bo'lsa, u holda paketlar pastki filialga o'tadi, bu erda kanalning kechikish vaqti 4 ms ga o'rnatiladi. Agar 30% dan kam bo'lsa, paketlar kanalning kechikish vaqti 5 ms bo'lgan yuqori novda bo'ylab ketadi. Ikkala filialning har biri ikkita diskdan (Queue ob'ekti) va ikkita kanaldan (kechikish ob'ekti) iborat. Filialni kesib o'tgandan so'ng, paket SelectOutput ob'ektiga kiradi, bu erda paketning xizmat ko'rsatish vaqti tekshiriladi va paketning tizimdan chiqish yo'nalishi aniqlanadi.

Har bir ob'ektning individual parametrlarini ko'rib chiqing.
Source:
 newEntity – chaqirilayotgan ob’ekt turi. Bu erda biz avval yaratilgan MyMessage sinfini aniqlaymiz.
 interarrivalTime – keyingi so‘rov yaratilgunga qadar vaqtni hisoblovchi ifoda. Vazifaga ko'ra, bu vaqt 6±3 s (uchburchak (3, 6, 9)).
selectOutput1:
O'zgaruvchan yo'l ushbu ob'ektning holatida qayd etiladi. Agar o'zgaruvchi rost bo'lsa, u holda paket 5 ms kechikish bo'lgan kanallar bilan filialga yuboriladi, aks holda paketlar 4 ms kechikish bo'lgan kanallar bilan filialga yuboriladi.
Parallel ishlaydigan filiallar kechikish vaqtidan tashqari bir xil parametrlarga ega.
queue
 onEnter – obyektni kiritishda bajariladigan kod. Bu MyMessage sinfining Enter o'zgaruvchisini belgilaydi. ((MyMessage) ob'ekti).Enter = getTime().
delay 2 va delay 4:

delayTime – kechikish vaqtini so‘rash (shartga ko‘ra 5 yoki 4 s), yuqori tarmoq uchun bu qiymat besh, pastki filial uchun to‘rt.

delay 3 va delay 5:

onExit - ob'ekt ob'ektni tark etganda bajariladigan kod. Paket sinfining Exit o'zgaruvchisi aniqlanadi, bu chiptaning kanallar ((MyMessage) ob'ekti) orqali o'tishning tugash vaqtidir. Exit = getTime().

selectOutput:
onEnter - paketning kanaldan o'tgan vaqtini hisoblaydigan funktsiyani tavsiflovchi NewControlDelayTime() usuli chaqiriladi. Vaqt 10 soniyadan ortiq bo'lsa, ariza birinchi chiqishga yuboriladi, agar bo'lmasa, ikkinchisiga.
3.5 Animatsiya yaratish

Model animatsiyasi model qanday ishlashini tasavvur qilishga yordam beradi. Animatsiya oxirgi foydalanuvchi uchun mo'ljallangan.

Animatsiya ikkita o'xshash sxemaning asosiy o'zgaruvchilaridagi dinamik o'zgarishlarni - yo'q qilingan so'rovlar foizini, zaxira manbasini ulash chastotasini taqdim etadi. Aniqlik uchun asosiy parametr - rad etilgan paketlar ulushi - grafikda ko'rsatiladi.
6-rasmda modellarning ishini aks ettiruvchi ishlab chiqilgan animatsiya ko'rsatilgan.

6-rasm - Paketni to'g'ri uzatish.
4. Dastur modelining natijalari

Simulyatsiya modeli natijasida nutq paketlarini uzatish aniq namoyon bo'ladi. Modellashtirish jarayonida berilgan shartlar va parametrlarga muvofiq quyidagi ko'rsatkichlarning qiymatlari olindi: uzatilgan paketlar soni, yo'q qilinishi kerak bo'lgan paketlar soni, kanaldagi paketning kechikish vaqti, ulushi. uzatilgan va yo'q qilingan paketlar.

7-rasm - Ikkinchi sxemaning qabul qilingan va olinmagan paketlari nisbati dinamikasi



8-rasm - Ikkinchi sxemaning qabul qilingan va olinmagan paketlari nisbati dinamikasi.
Ushbu grafiklardan xulosa qilishimiz mumkinki, zaxiralardan foydalanish ruxsat etilgan me'yor doirasida olib tashlangan paketlar sonini saqlashga imkon beradi - 30%.
Bundan tashqari, 6-rasmda zahiraviy resursni ulash chastotasi juda kichik - taxminan 0,036 Gts ekanligini ko'rsatadi. Shuningdek, u modelning asosiy va muqobil sxemalari uchun maqbul aniqlik bilan mos keladi.

Xulosa

Kurs ishi davomida jarayonning blok diagrammasi, jarayonning rasmiylashtirilgan Q-diagrammasi, Petri tarmog'i, shuningdek, nutqiy ma'lumot paketlarini raqamli shaklda uzatish tizimining ishlashini ko'rsatadigan simulyatsiya modeli va uning uchun animatsiya. dasturiy mahsulot yordamida qurilgan.
Amalga oshirilgan animatsiya modelda sodir bo'layotgan jarayonlarning vizual tasvirini beradi.
Bundan tashqari, tizimning ishlashi to'g'risidagi ma'lumotlar olingan va tahlil qilingan.