2.3.2.1. Giới thiệu chung
Slam II là một ngôn ngữ mô phỏng cho phép người thiết kế chọn “thế giới quan”, nó được ứng dụng vào hầu hết các nghiên cứu hệ thống. Như vậy, người 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. Chương này chúng ta bắt đầu mô tả các định hướng 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 1, quyết định các chi tiết bao gồm trong mô hình và 2, quyết định mức độ biểu diễn các chi tiết này bằng Slam II.
33
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 được 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 được 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 được 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 được mô hình từng phần sau đó kết hợp lại. Trong bất kì trường hợp nào, bước điều kiện trước 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 được quyết qua các nút mạng và hoạt động. Bước đầu tiên trong quá trình mô phỏng là xác định các yếu tố được biểu diễn như các đối tượng. Gọi lại một đối tượng là bất kì vật nào, người 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 tượng mô hình có thể được 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 sóng radio, trạng thái của hệ thống có thể được 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 tượng mô hình là radio. Đối với các vấn đề phức tạp, đối tượng có thể trừu tượng hơn và có thể có nhiều hơn 1 loại đối tượng trong mô phỏng.
Bước khó khăn tiếp theo trong phát triển mô hình mạng là tổng hợp mạng lưới các nút và hoạt động biểu diễn quá trình thông qua đối tượng di chuyển. Mặc dù tổng hợp này có thể được thực hiện sử dụng biểu đồ hoặc dạng trạng thái của các yếu tố mạng, phát triển khởi tạo hầu hết thường diễn ra sử dụng biểu tượng đồ họa. Ưu điểm của sử dụng biểu đồ là cung cấp công cụ trực quan cho khái niệm hóa và truyền thông tin. Các biểu tượng đồ họa của Slam II đóng vai trò phân tích mô phỏng tương tự với biểu đồ tự do của kỹ sư cơ khí. Khi mô hình đồ họa hoàn thành,
34
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.
Slam II cung cấp khung cho mô hình các đối tượng di chuyển qua quá trình. Khung là cấu trúc mạng bao gồm các nút kỹ thuật và nhánh được sử dụng để mô hình nguồn, hàng đợi cho nguồn, các hoạt động và các quyết định đối tượng di chuyển qua quá trình. Ngoài ra, mô hình mạng Slam II là đại diện của quá trình và việc di chuyển các đối tượng qua quá trình.
2.3.2.2. Mạng của SLAM II và hệ thống hàng đợi phục vụ
Để minh họa các khái niệm cơ bản và biểu tượng của Slam II, chúng ta sẽ xây dựng mô hình quá trình kiểm tra trong sản xuất trazitor radios. Trong hệ thống, sản xuất radios được phân bố tới một máy kiểm tra tại khu vực kiểm tra trung tâm. Máy kiểm tra từng radios. Sau quá trình kiểm tra, radios tới khu vực kiểm tra. Mặc dù chúng ta mô hình toàn bộ quá trình sản xuất, chúng ta chỉ quan tâm tới các hoạt động liên quan tới việc kiểm tra radios. Vì vậy, chúng ta băn khoăn 3 khu vực sau đây của hệ thống :
- Radios đến khu vực kiểm tra.
- Xây dụng việc radios đợi để kiểm tra.
- Các hoạt động kiểm tra radios qua máy kiểm tra đơn.
Đây là hệ thống hàng đợi nguồn đơn. Các radios là đối tượng của hệ thống. Máy kiểm tra là nguồn và sẽ được mô hình như hệ thống phục vụ. Các hoạt động của hệ thống phục vụ là kiểm tra thực và xây dựng việc radios đợi hệ thống phục vụ là hàng đợi.
35 2.3.2.3. 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 được biểu diễn bằng 1 nhánh. Các nhánh là đại diện đồ họa của các hoạt động. Ro ràng là hoạt động phục vụ ( kiểm tra radios) là một hành động và vi thế được mô hình bằng 1 nhánh. Nếu hoạt động phục vụ tiếp tục thì hệ thống phục vụ bận, đối tượng (radios) đến phải đợi.Viện đợi xảy ra tại nút Queue. Do vậy, hệ thống phục vụ đơn, hàng đợi đơn được mô tả trong Slam II bằng nút Queue và nhánh như sau :
Trong ví dụ của chúng ta, radios đợi hệ thống phục vụ tại hàng đợi. Khi máy kiểm tra được giải phóng, nó lấy radios 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 được tích hợp trong Slam II.
Do có thể có rất nhiều hàng đợi và hoạt động phục vụ trong mạng, mỗi cái có thể được xác định số lượng. Các đối tượng đang đợi tại hàng đợi được lưu trong các file IFL, gán vào hàng đợi. Hoạt động phục vụ được gán giá trị để chỉ số lượng N
36
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 tượng. Các hoạt động cũng có thể được cho trước một số hoạt động A dùng cho mục đích xác định và thống kê. Các chú thích như hình sau :
Số file được đặt bên tay phải của nút. Thủ tục cho sắp xếp các đối tượng trong file được chỉ định từng phần riêng bằng trạng thái PRIORITY và không được chỉ trên mô hình đồ họa. Cũng được chỉ định cho nút Queue là số khởi tạo của các đối tượng tại nút Queue IQ và khả năng chứa của hàng đợi QC. Các đại lượng này là số lượng lớn nhất của các đại lượng có thể chờ phục vụ trong tại nút Queue. Các đối tượng đến khi hàng đợi đầy sẽ bị ngăn lại hoặc bị block. Một nút Queue có điểm “hỏng” ở góc dưới bên tay phải để tạo ra kí tự giống với chữ Q. Đối với hoạt động phục vụ, số lượng hệ thống phục vụ song song được đặt trong vòng tròn bên dưới của nhánh và số hoạt động được đặt trong hình vuông dưới nhánh.
2.3.2.4. Mô hình đối tƣợng đến
Quay trở lại với các đối tượng (các radios), chúng ta phải mô hình các đối tượng đến hệ thống. Trong Slam II, các đối tượng được chèn vào mạng bằng nút CREATE. Kí hiệu của nút CREATE ở dưới :
37
TF : thời gian mà đối tượng đầu tiên được tạo và gửi vào hệ thống TBC : thời gian tạo 2 đối tượng khác nhau
MA : số lượng các đặc tính được tạo để lưu trữ
MC : số lượng lớn nhất của các đối tượng được tạo tại nút này
M : số lượng lớn nhất của các nhánh dọc theo các đối tượng được 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 tượng đầu tiên sẽ được tạo. Nếu muốn, tại điểm thời gian đối tượng tạo ra được gán đặc tính MA. Thời gian này được phản ánh như một “điểm” thời gian. Đối tượng được tạo sẽ được dẫn qua các nhánh phát ra từ nút với số lượng M. Nếu M =1 và có 2 nhánh phát ra từ nút, đối tượng sẽ chỉ được dẫn qua 1 trong 2 nhánh. Nếu tất cả các nhánh đều được sử dụng thì không cần chỉ định.
Đối tượng thứ 2 được tạo ra tại nút vào thời gian TF+TBC. TBC là khoảng thời gian giữa 2 đối tượng được tạo ra. Đối với ví dụ về radios, TBC là là khoảng thời gian giữa 2 đối tượng 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 lượng lớn nhất của các đối tượng có thể được tạo trong nút CREATE. Nếu không chỉ định giới hạn, các đối tượng sẽ tiếp tục được tạo cho đến khi nào kết thúc chạy mô phỏng.
2.3.2.5. Mô hình đối tƣợng rời đi
Chúng ta đã mô hình các đối tượng dưới hình thức đến và chờ và hoạt động phục vụ. Cuối cùng là mô hình các đối tượng rời đi. Đối với hệ thống đơn, chúng ta sẽ đặt các đối tượng rời khỏi hệ thống hoàn thành dịch vụ. Mô hình đối tượng rời đi được hoàn thành bằng nút TREMINATE như ở dưới : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
38
Đường zic zắc được sử dụng trên đầu ra của nút để chỉ các đối tượng bị kết thúc hoặc phá hủy tại nút. Nút TREMINATE là 1 chiều để chỉ ra thủ tục dừng được sử dụng khi phân tích mạng Slam II. Từng phân tích mạng được phản ánh như một thử nghiệm. Nút TREMINATE có thể được sử dụng để chỉ đối tượng đến TC tại nút TREMINATE được yêu cầu để hoàn thành thử nghiệm. Như chúng ta thấy, điều kiện dừng cũng có thể được dựa trên khoảng thời gian. Đối với ví dụ, thử nghiệm có thể hoạt động tới 1000 giờ.
2.3.2.6. 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 được chỉ ra ở dưới với quy định giá tri dữ liệu cho các biến trong các kĩ hiệu mạng. Mạng này chỉ ra dòng di chuyển của đối tượng và tất cả các bước xử lý đối tượng. Đối tượng đầu tiên đến nút CREATE vào thời gian 7. Đối tượng tiếp theo được thiết lập đến sau 10 đơn vị thời gian tức là 17. Đối tượng đầu tiên được dẫn tới hoạt động phục vụ qua nhánh nút Queue. Nhánh biểu diễn di chuyển tới hệ thống phục vụ và được quy định là 3 đơn vị trong cả quá trình. Khi đối tượng đến nút Queue, nó sẽ được phục vụ ngay nếu hệ thống phục vụ 3 nghỉ. Nếu điều này xảy ra, các đối tượng di chuyển từ nút Queue tới nút TERMINATE vào 9 đơn vị thời gian. Trong thời gian này, hệ thống phục vụ 3 bận.
Các đối tượng khác cũng sẽ thực hiện dưới hình hình thức trên. Tuy nhiên, nếu hệ thống phục vụ 3 bận khi 1 đối tượng đến nút Queue, đối tượng này được đặt trong file 10 mô hình hàng đợi của các đối tượng đang chờ hệ thống phục vụ 3. Khi 1 đối tượng vào hàng đợi, 1 quy luật được sử dụng để xác định thứ tự của các đối tượng. ( quy luật sắp xếp cho hàng đợi là đặc điểm của file và không được xác định trên trên mô hình đồ họa ). Nếu không có quy luật sắp xếp được chỉ định, thủ tục vào trước-ra trước được sử dụng, đó là các đối tượng được lấy từ hàng đợi theo thứ tự khi đến của các đối tượng. Sau khi các đối tượng được phục vụ ở hệ thống phục
39
vụ 3, chúng đến nút TERMINATE nơi các đối tượng được di chuyển khỏi hệ thống khi đường dẫn của nó thông qua quá trình được hoàn thành.