Bảng 3.2: Các biến cơ bản của SLAMII.
Tên biến Định nghĩa
ATRIB(I) Thuộc tính I của đối tƣợng hiện tại
II Biến thƣờng sử dụng nhƣ hằng số hoặc đối số XX(I) Vector chung hoặc hệ thống
ARRAY(I,J) Ma trận chung hoặc hệ thống
TNOW Biến lƣu thời gian
NNACT(I) Các bƣớc trong nguyên công I tại thời điểm hiện tại
NNCN(I) Số chi tiêt đã hoàn thành nguyên công I NNQ(I) Số chi tiết trong file I tại thời gian hiện tại NNRSC(RLBL) Kiểm tra phôi RLBL
NRUSE(RLBL) Phôi RLBL đang dƣợc gia công
3.3.1.2. Các biến ngẫu nhiên cơ bản.
Bảng 3.3: Các biến ngẫu nhiên cơ bản của SLAMII.
Tên biến Định nghĩa
DRAND(IS) Biến ngẫu nhiên giả đƣợc lấy từ chuỗi số bất kì IS
EXPON(X mean,IS) Chọn mẫu từ phân phối mũ với
XMEAN sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên IS UNFRM(ULO,UHI,IS) Chọn mẫu từ phân phối liên tục trong khoảng ULO đến UHI sử dụng chuỗi số
55 ngẫu nhiên IS TRIAG(XLO,XMODEX
HI,IS)
Chọn mẫu từ phân phối tam giác trong khoảng XLO đến XHI với chế độ XMODE sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên
RNORM(XMN,STD,IS) Chọn mẫu từ phân phối đều trong đó XMN và sai số chuẩn STD sử dụng chuỗi số ngẫu nhiên
3.3.1.3. Các biến riêng của SLAM II
BIẾN ĐỊNH NGHĨA
ATRIB(I) Bộ nhớ trung gian cho giá trị của đặc tính I đƣợc nhập vào hoặc xóa khỏi bộ nhớ.
DD(I) Giá trị đạo hàm của biến I tại thời điểm TNOW.
DDL(I) Giá trị đạo hàm của biến I tại thời điểm TNOW- DTNOW. DTNOW Khoảng thời gian của tích phân các biến trạng thái.
II Biến nguyên của hệ thống.
MFA Địa chỉ của bộ nhớ trống đầu tiên trong bộ nhớ.
MSTOP Đặt giá trị bởi ngƣời dùng, giá trị từ -1đến khi dừng trƣớc khi mô phỏng.
NCLNR Số file của file chạy.
NCRDR Số chi tiết từ trạng thái đầu vào của SLAM II đƣợc đọc thông thƣờng là 5.
NPRNT Số chi tiết từ trạng thái đầu ra của SLAM II đƣợc viết thông thƣờng là 6.
NNRUN Số lƣợng mô phỏng đang chạy NNSET Kích thƣớc của NSET/QSET
NTAPE Số lƣợng file đầu vào đƣợc sử dụng để giải mã trạng thái đầu vào.
56
SS(I) Giá trị của biến I tại thời điểm TNOW.
SSL(I) Giá trị của biến I tại thời điểm TNOW-DTNOW. TNEXT Thời điểm tiếp theo của quá trinh.
TNOW Thời gian mô phỏng.
XX(I) Biến đầu tiên của cả hệ thống. TTBEG Thời gian bắt đầu mô phỏng. TTCLR Thời gian biểu rõ ràng.
TTFIN Thời điểm hoàn thành mô phỏng.
3.3.2. Các lệnh trong hệ thống SLAM II 3.3.2.1. Giới thiệu chung. 3.3.2.1. Giới thiệu chung.
Slam II là một ngôn ngữ mô phỏng cho phép ngƣời thiết kế chọn “thế giới quan”, nó đƣợc ứng dụng vào hầu hết các nghiên cứu hệ thống. Nhƣ vậy, ngƣời dùng Slam II có thể tích hợp bất cứ sự kết hợp phối cảnh nào khi mô hình hệ thống : quá trình, sự kiện, tính liên tục, và các hoạt động. Chƣơng này chúng ta bắt đầu mô tả các định hƣớng quá trình hoặc mô hình mạng tích hợp sẵn trong Slam II. Nhiệm vụ phân tích là sử dụng các khái niệm mạng để thiết lập mô hình phản ánh các tính chất quan trọng của hệ thống. Trong tiếp cận mô hình mạng sử dụng Slam II, phân tích đối chiếu 2 vấn đề liên quan:
+ Quyết định các chi tiết bao gồm trong mô hình
+ Quyết định mức độ biểu diễn các chi tiết này bằng Slam II.
Trong mô hình mô phỏng, mức độ chi tiết của một mô hình liên quan tới mục đích của mô hình. Bằng việc tìm hiểu mục đích của mô hình, giá trị quan hệ của các chi tiết kỹ thuật liên quan có thể đƣợc đánh giá. Chỉ những yếu tố đó có thể gây ra các dấu hiệu khác nhau trong quyết định các kết quả từ đầu ra, từ mô phỏng cần đƣợc xem xét. Hơn nữa, đối với nhiều mô hình nó rất thuận tiện để tách mô hình thành các giai đoạn phát triển. Việc phân tách có thể bao gồm việc phát triển khởi tạo mô hình tổ hợp ( hệ thống đƣợc nghiên cứu) và cải tiến mô hình thông qua việc trang trí trong giai đoạn con hoặc nó có thể bao gồm việc chia nhỏ hệ thống thực thành các hệ thống nhỏ hơn, mỗi hệ thống nhỏ đƣợc mô hình từng phần sau đó kết
57
hợp lại. Trong bất kì trƣờng hợp nào, bƣớc điều kiện trƣớc hết trong phát triển mô hình mạng của hệ thống là xây dựng vấn đề, xác định mục đích để mức độ chi tiết kỹ thuật bao gồm trong mô hình đƣợc quyết qua các nút mạng và hoạt động. Bƣớc đầu tiên trong quá trình mô phỏng là xác định các yếu tố đƣợc biểu diễn nhƣ các đối tƣợng. Gọi lại một đối tƣợng là bất kì vật nào, ngƣời nào, đơn vị thông tin hoặc kết hợp các xác định hoặc có thể thay đổi giai đoạn của hệ thống. Vì thế, các đối tƣợng mô hình có thể đƣợc xác định bằng cách đĩnh nghĩa các biến biểu diễn trạng thái hệ thống và xác định các thay đổi trong trạng thái có thể xảy ra . Ví dụ , trong vấn đề kiểm tra s óng radio, trạng thái của hệ thống có thể đƣợc biểu diễn bởi số máy kiểm tra bận và số radio chờ để kiểm tra. Thay đổi trạng thái là do các chuyển động của radio qua hệ thống, vì thế, đối tƣợng mô hình là radio. Đối với các vấn đề phức tạp, đối tƣợng có thể trừu tƣợng hơn và có thể có nhiều hơn 1 loại đối tƣợng trong mô phỏng.
Bƣớc khó khăn tiếp theo trong phát triển mô hình mạng là tổng hợp mạng lƣới các nút và hoạt động biểu diễn quá trình thông qua đối tƣợng di chuyển. Mặc dù tổng hợp này có thể đƣợc thực hiện sử dụng biểu đồ hoặc dạng trạng thái của các yếu tố mạng, phát triển khởi tạo hầu hết thƣờng diễn ra sử dụng biểu tƣợng đồ họa. Ƣu điểm của sử dụng biểu đồ là cung cấp công cụ trực quan cho khái niệm hóa và truyền thông tin. Các biểu tƣợng đồ họa của Slam II đóng vai trò phân tích mô phỏng tƣơng tự với biểu đồ tự do của kỹ sƣ cơ khí. Khi mô hình đồ họa hoàn thành, việc sao chép mô hình đồ họa sang đại diện hệ thống là đơn giản. Thực tế, Slam II cung cấp cho các hoạt động trạng thái.
Nhƣ đã giới thiệu mô hình mạng của Slam II, chúng ta xem xét hệ thống hàng đợi đơn dƣới hình thức đến, đợi, và đƣợc xử lý trong hệ thống phục vụ đơn và rời khỏi hệ thống. Nhƣ trình tự các sự kiện ghi, các hoạt động, các quyết định đƣợc chỉ tới quá trình. Các đối tƣợng di chuyển qua quá trình. Do vậy, các mặt hàng đƣợc coi nhƣ các đối tƣợng. Một đối tƣợng có thể đƣợc gán các giá trị đặc tính do ngƣời thiết kế đặt để phân biệt giữa các đối tƣợng cùng loại hoặc giữa các đối tƣợng khác loại. Các đặc tính nhƣ vậy đƣợc gắn vào đối tƣợng khi nó di chuyển qua mạng. Nguồn
58
của hệ thống có thể là hệ thống phục vụ, các công cụ hoặc giống nhƣ các đối tƣợng cạnh tranh nhau trong suốt thời gian qua hệ thống. Một nguồn bận khi xử lý một đối tƣợng nếu không nó nghỉ.
Slam II cung cấp khung cho mô hình các đối tƣợng di chuyển qua quá trình. Khung là cấu trúc mạng bao gồm các nút kỹ thuật và nhánh đƣợc sử dụng để mô hình nguồn, hàng đợi cho nguồn, các hoạt động và các quyết định đối tƣợng di chuyển qua quá trình. Ngoài ra, mô hình mạng Slam II là đại diện của quá trình và việc di chuyển các đối tƣợng qua quá trình.
3.3.2.2. Mạng của SLAMII và hệ thống hàng đợi phục vụ.
Để minh họa các khái niệm cơ bản và biểu tƣợng của Slam II, chúng ta sẽ xây dựng mô hình quá trình bảo dƣỡng rong nhà máy sản suất.
Cơ sở bảo dƣỡng của nhà sản xuất lớn thực hiện hai hoạt động. Các hoạt động này phải đƣợc thực hiện trong loạt, hoạt động 2 luôn luôn theo hoạt động 1. Các đơn vị đƣợc duy trì là cồng kềnh, và không gian có sẵn chỉ có tám đơn vị bao gồm các đơn vị đang làm việc. thiết kế đề xuất để lại không gian cho hai đơn vị giữa các trạm làm việc, và không gian cho bốn đơn vị trƣớc khi 1 trạm làm việc. Thiết kế đề xuất đƣợc minh họa trong Hình 5-1. Dữ liệu lịch sử chỉ ra rằng khoảng thời gian giữa các yêu cầu để bảo trì theo cấp số nhân đƣợc phân phối với trung bình 0,4 đơn vị thời gian.
Thời gian dịch vụ cũng phân phối theo cấp số nhân với các trạm đầu tiên yêu cầu về 0.25 đơn vị thời gian trung bình và trạm thứ hai, 0.5 đơn vị thời gian. Đơn vị đƣợc vận chuyển tự động từ 1 trạm làm việc để làm việc trạm 2 trong một số lƣợng không đáng kể thời gian. Nếu hàng đợi của 2 trạm làm việc đầy đủ, có nghĩa là, nếu có hai đơn vị chờ đợi cho 1 trạm làm việc để làm việc trạm 2 trong một số lƣợng không đáng kể thời gian. Nếu hàng đợi của 2 trạm làm việc đầy đủ, có nghĩa là, nếu có hai đơn vị chờ đợi cho các trạm làm việc 2 trạm đầu tiên bị chặn và một đơn vị không thể rời khỏi trạm. Một trạm làm việc bị chặn không thể phục vụ các đơn vị tin tức khác.
59
2. Thời gian để xử lýmột đơn vị thông qua hai trạm làm việc. 3. Số đơn vị / đơn vị thời gian đƣợc hợp đồng phụ.
4. Số đơn vị chờ trong trạm sửa chữa.
5. Phần nhỏ của thời gian mà công việc trạm1bị chặn.
Hình 3.5. Sơ đồ công việc của trạm sửa chữa.
A. Mô hình hàng đợi và hệ thống phục vụ :
Bây giờ chúng ta xây dựng mạng cho hệ thống phục vụ. Thời gian trôi qua đƣợc biểu diễn bằng 1 nhánh. Các nhánh là đại diện đồ họa của các hoạt động. Nếu hoạt đọng phục vụ tiếp tục thì hệ thống phục vụ bận, đối tƣợng đến phải đợi. Việc đợi xảy ra tại nút Queue. Do vậy, hệ thống phục vụ đơn, hàng đợi đơn đƣợc mô tả trong Slam II bằng nút Queue và nhánh nhƣ sau :
Trong ví dụ hang đợi hệ thống phục vụ tại hàng đợi. Khi máy kiểm tra đƣợc giải phóng, nó lấy giá trị đến từ hàng đợi và thực hiện hoạt động phục vụ. Thủ tục cho việc chỉ định thời gian thực hiện hoạt động phục vụ. Các phân phối thời gian phục vụ đa dạng đƣợc tích hợp trong Slam II.
60
thể đƣợc xác định số lƣợng. Các đối tƣợng đang đợi tại hàng đợi đƣợc lƣu trong các file IFL, gán vào hàng đợi. Hoạt động phục vụ đƣợc gán giá trị để chỉ số lƣợng N của các hệ thống phục vụ song song bằng nhánh đó là số của các quá trình đồng quy có thể có của các đối tƣợng. Các hoạt động cũng có thể đƣợc cho trƣớc một số hoạt động A dùng cho mục đích xác định và thống kê. Các chú thích nhƣ hình sau :
Số file đƣợc đặt bên tay phải của nút. Thủ tục cho sắp xếp các đối tƣợng trong file đƣợc chỉ định từng phần riêng bằng trạng thái PRIORITY và không đƣợc chỉ trên mô hình đồ họa. Cũng đƣợc chỉ định cho nút Queue là số khởi tạo của các đối tƣợng tại nút Queue IQ và khả năng chứa của hàng đợi QC. Các đại lƣợng này là số lƣợng lớn nhất của các đại lƣợng có thể chờ phục vụ trong tại nút Queue. Các đối tƣợng đến khi hàng đợi đầy sẽ bị ngăn lại hoặc bị block. Một nút Queue có điểm “hỏng” ở góc dƣới bên tay phải để tạo ra kí tự giống với chữ Q. Đối với hoạt động phục vụ, số lƣợng hệ thống phục vụ song song đƣợc đặt trong vòng tròn bên dƣới của nhánh và số hoạt động đƣợc đặt trong hình vuông dƣới nhánh.
B. Mô hình các đối tƣợng đến :
Quay trở lại với các đối tƣợng, chúng ta phải mô hình các đối tƣợng đến hệ thống. Trong Slam II, các đối tƣợng đƣợc chèn vào mạng bằng nút CREATE. Kí hiệu của nút CREATE ở dƣới :
TF : thời gian mà đối tƣợng đầu tiên đƣợc tạo và gửi vào hệ thống TBC : thời gian tạo 2 đối tƣợng khác nhau
61
MA : số lƣợng các đặc tính đƣợc tạo để lƣu trữ
MC: số lƣợng lớn nhất của các đối tƣợng đƣợc tạo tại nút này
M : số lƣợng lớn nhất của các nhánh dọc theo các đối tƣợng đƣợc tạo từ nút này Có một vài điểm quan trọng cần chú ý tới nút CREATE. Tại một điểm thời gian quy định TF, đối tƣợng đầu tiên sẽ đƣợc tạo. Nếu muốn, tại điểm thời gian đối tƣợng tạo ra đƣợc gán đặc tính MA. Thời gian này đƣợc phản ánh nhƣ một “điểm” thời gian. Đối tƣợng đƣợc tạo sẽ đƣợc dẫn qua các nhánh phát ra từ nút với số lƣợng M. Nếu M =1 và có 2 nhánh phát ra từ nút, đối tƣợng sẽ chỉ đƣợc dẫn qua 1 trong 2 nhánh. Nếu tất cả các nhánh đều đƣợc sử dụng thì không cần chỉ định.
Đối tƣợng thứ 2 đƣợc tạo ra tại nút vào thời gian TF+TBC. TBC là khoảng thời gian giữa 2 đối tƣợng đƣợc tạo ra. Đối với ví dụ về radios, TBC là là khoảng thời gian giữa 2 đối tƣợng đến có thể là hằng số, 1 biến Slam II hoặc biến ngẫu nhiên. Đây là mô tả trong phần xác định đặc tính hoặc việc gán thời gian. Biến MC quy định số lƣợng lớn nhất của các đối tƣợng có thể đƣợc tạo trong nút CREATE. Nếu không chỉ định giới hạn, các đối tƣợng sẽ tiếp tục đƣợc tạo cho đến khi nào kết thúc chạy mô phỏng.
C. Mô hình các đối tƣợng rời đi :
Chúng ta đã mô hình các đối tƣợng dƣới hình thức đến và chờ và hoạt động phục vụ. Cuối cùng là mô hình các đối tƣợng rời đi. Đối với hệ thống đơn, chúng ta sẽ đặt các đối tƣợng rời khỏi hệ thống hoàn thành dịch vụ. Mô hình đối tƣợng rời đi đƣợc hoàn thành bằng nút TREMINATE nhƣ ở dƣới :
Đƣờng zic zắc đƣợc sử dụng trên đầu ra của nút để chỉ các đối tƣợng bị kết thúc hoặc phá hủy tại nút. Nút TREMINATE là 1 chiều để chỉ ra thủ tục dừng đƣợc sử dụng khi phân tích mạng Slam II. Từng phân tích mạng đƣợc phản ánh nhƣ một thử
62
nghiệm. Nút TREMINATE có thể đƣợc sử dụng để chỉ đối tƣợng đến TC tại nút TREMINATE đƣợc yêu cầu để hoàn thành thử nghiệm. Nhƣ chúng ta thấy, điều kiện dừng cũng có thể đƣợc dựa trên khoảng thời gian. Đối với ví dụ, thử nghiệm có thể hoạt động tới 1000 giờ.
D. Các thống kê có thế đƣợc thu thập 5 loại của các biến tại nút COLCT. - Thống kê thu thập giá trên các biến hệ thống XX(2), thời gian đối tƣợng qua nút COLCT. Xác định thống kê đầu ra có kí hiệu SAFETY STOCK. Chuẩn bị biểu đồ bao gồm 20 cột với khoảng của cột đầu tiên là (-∞,10] và chiều rộng của 20 cột tiếp theo là 5. Đặt số lƣợng lớn nhất của các nhánh đƣợc chọn là 2.
COCLT,XX(2), SAFETY STOCK,20/10/5,2;
E. Các khái niệm mô hình kết hợp :
Chúng ta sẵn sàng kết hợp hoạt động đến, phục vụ và rời đi để có mô hình mạng hoàn chỉnh cho quá trình 1 hàng đơn, 1 hệ thống phục vụ. Mô hình Slam II đƣợc chỉ ra ở dƣới với quy định giá trị dữ liệu cho các biến trong các kĩ hiệu mạng.
63
3.3.2.3. Mô hình mạng SLAMII.
Mô hình mạng Slam II bao gồm tập hợp các kí hiệu để chỉ hoạt động của hệ thống thực hiện nghiên cứu. Kí hiệu có thể đƣợc thay đổi thành một dạng đầu vào chƣơng trình để phân tích mô hình sử dụng kỹ thuật mô phỏng. Đầu vào phản hồi tới mô hình đồ họa của Slam II trong hình thức trạng thái. Để cung cấp minh họa cho mô hình trạng thái, mô hình mạng biểu diễn đƣợc đƣa ra hình t dƣới thức trạng thái nhƣ bên dƣới. Một dấu chấm phẩy đƣợc sử dụng để chỉ dữ liệu cuối cùng trên bản báo cáo cụ thể. Các chú thích có thể đƣợc đƣa ra sau dấu chấm phẩy. Trình tự