СодержаниеСодержание
Введение 3
1. Моделирование систем 4
2. Сети Петри в задачах моделирования сложных систем 6
Заключение 12
Список литературы 13ВведениеВведение
Цель работы – исследовать нечеткие сети Петри для моделирования сложных производственных систем.
Компоненты любой системы и их действия можно представить абстрактными событиями. Событие может произойти один раз, повториться многократно, порождая конкретные действия, или не произойти ни разу.
Совокупность действий, возникающих как реализации событий, образует процесс. В общем случае одна и та же система может функционировать в одних и тех же условиях по-разному, порождая некоторое множество процессов.
Реальная система функционирует во времени, события происходят в некоторые моменты времени и действуют некоторое время. Если строго учитывать время, то такой подход к моделированию больших параллельных систем будет иметь ряд недостатков.
В большой системе приходится учитывать состояние всех компонентов при каждой смене ее общего состояния, что делает модель громоздкой.
Исчезает информация о причинно-следственных связях между событиями в системе. Если два события при функционировании системы произошли одновременно, то мы не знаем, произошло ли это случайно, или нет. Такие понятия, как конфликты между компонентами системы или ожидание одним из них результатов работы других, трудно выражаются в терминах смены состояний системы.
События могут происходить внутри неопределенно больших интервалов времени, заранее трудно или нельзя указать точно время их начала, конца и длительность.
Выходом может служить отказ от введения в модели дискретных систем времени и тактированных последовательностей изменений состояний, и замена их причинно-следственными связями между событиями. Модели такого типа хорошо описываются терминами сети Петри.
1. Моделирование систем
При моделировании систем в любой области деятельности необходимым этапом является системный анализ. Системный анализ используется по следующим причинам:
• для предотвращения некорректной разработки систем;
• для оценки использования ресурсов, необходимых для разработки и эксплуатации систем;
• для оценки затрат на проектирование систем;
• для прогноза дальнейшего развития системы;
• для параметризации и структурной оптимизации аппаратного и программного обеспечения, использующегося в системе;
• для своевременного опознавания системных «узких» мест;
• для анализа настоящих и будущих решений при других условиях и требованиях.
Моделирование - преобразование некоторого оригинала по его существенным характеристикам, которые важны для целей исследования.
Результирующее упрощение допускает такие исследования в модели, которые были бы экономически невыгодны, дороги или сложны при условии использования оригинала. Но моделирование системы – не самоцель.
Результаты от создания модели могут быть достигнуты путем ее анализа или имитационного моделирования.
Структурный анализ базируется на описании всех возможных состояний системы, а также переходов между ними. Таким образом, могут быть описаны блокировки, запрещенные состояния, мертвые подструктуры и максимальный размер очередей.
Прикладные области для структурного анализа:
• обследование структуры бизнес-процессов;
• обследование компьютерной архитектуры;
• программное обеспечение и алгоритмы;
• протоколы связи.
Структура проектируемой системы должна быть описана с определением возможных функциональных дефектов.
Среди дефектов могут встречаться:
• блокировки,
• конфликты,
• сбой и запрещенные состояния,
• невозможность достижения желаемой функции.
Отношения между существенными переменными, параметрами, стартовыми условиями и входной информацией могут быть описаны в форме аналитических (функциональных) условий (алгебраические, интегральные, различия и уравнение различия). Необходимые результаты могут достигаться аналитическим преобразованием или аналитическими методами.
Аналитические решения существуют для задач организации очереди систем, а также для сетей Петри. Но для сложных систем трудно построить аналитическую модель, поскольку сложность аналитических вычислений экспоненциально возрастает с размером модели.
Моделирование используется для того, чтобы превратить существенную характеристику искусственной, динамической системы в характеристику формальной, математической модели, где исходный процесс описывается некоторым алгоритмом. При определенных ограничениях, связанных с конкретной моделью, могут быть сделаны различные варианты ее анализа вне зависимости от реальной системы. Моделирование на сетях Петри имеет два существенных преимущества. Во-первых, объем вычислений не увеличиЛитератураСписок литературы
1. Гамаюн И.П. Разработка имитационных моделей на основе сетей Петри: Учеб. пособие. - Харьков: НТУ "ХПИ", 2002
2. Емельянов Г.М., Смирнова Е.И."Сети Петри в задачах моделирования сложных систем. Нечеткие Сети Петри". – М, 2002
3. Котов В.Е. Сети Петри. - М.: Наука, 1984
4. Леоненков А. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. – М, 2002
5. Никулин Н.О. применение аппарата сетей Петри для моделирования экономических процессов. – Уфа, 2001
6. Никулина Н.О., Старцева Е.Б."Применение аппарата сетей Петри для моделирования процессов". – М, 1995
7. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. – М, 2000
|
|
