RU2541169C2 - Dynamic process simulation system - Google Patents
Dynamic process simulation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541169C2 RU2541169C2 RU2013108784/08A RU2013108784A RU2541169C2 RU 2541169 C2 RU2541169 C2 RU 2541169C2 RU 2013108784/08 A RU2013108784/08 A RU 2013108784/08A RU 2013108784 A RU2013108784 A RU 2013108784A RU 2541169 C2 RU2541169 C2 RU 2541169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- machines
- block
- parameters
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике аналогового, цифрового и цифроаналогового моделирования различных динамических процессов, происходящих в природе и обществе.The invention relates to techniques for analog, digital and digital-analog modeling of various dynamic processes taking place in nature and society.
Известна информационно-аналитическая система для моделирования рациональной бизнес-системы компании (патент РФ №2171498, кл. G06F 17/00, пр. 08.11.2000 г.), содержащая компьютерное устройство концептуального описания бизнеса компании, компьютерное устройство факторного анализа внешней среды и, по меньшей мере, одно рабочее место оператора, предназначенное для ввода информационных баз данных внешних источников информации, при этом компьютерное устройство концептуального описания бизнеса компании выполнено с возможностью ввода реестра данных значений параметров бизнеса и предназначено для обработки упомянутых данных путем определения и ранжирования параметров показателей бизнеса о составе участников компании по маркетинговым показателям рынка продукции и стратегическим показателям бизнеса и формирования требований и ограничений упомянутых параметров, для анализа экономических и технологических факторов и показателей результатов деятельности компании, для составления реестра данных значений параметров бизнеса компании, компьютерное устройство факторного анализа внешней среды предназначено для сбора данных о состоянии соответствующих параметров внешней среды и расчета влияния их на параметры и факторы бизнеса компании.A well-known information-analytical system for modeling a rational business system of a company (RF patent No. 2171498, class G06F 17/00, pr. 08.11.2000), containing a computer device for a conceptual description of the company’s business, a computer device for factor analysis of the external environment and, at least one operator’s workstation designed to enter information databases of external information sources, while the computer device for a conceptual description of a company’s business is configured to enter a data register of business parameters and is intended for processing the mentioned data by determining and ranking the parameters of business indicators on the composition of the company’s participants according to marketing indicators of the product market and strategic indicators of the business and the formation of requirements and limitations of the mentioned parameters, for the analysis of economic and technological factors and indicators of the company's performance, compiling a register of data on values of company business parameters, a factor analysis computer device externally Environment is designed to collect data on the status of the corresponding parameters of the environment and the calculation of their influence on the parameters and factors of the company's business.
Недостатком данной системы является ограничение сравнительно простыми, узко специализированными задачами моделирования. При этом не учитывается возможное взаимное влияние различных внешних и внутренних факторов и не производится выявление взаимозависимостей как между самими факторами, так и между событиями, происходящими в моделируемом процессе. Что, в свою очередь, не позволяет приблизить процесс моделирования к реальным условиям, в которых происходят те или иные динамические процессы.The disadvantage of this system is the limitation of relatively simple, narrowly specialized modeling problems. In this case, the possible mutual influence of various external and internal factors is not taken into account and interdependencies are not detected either between the factors themselves or between events occurring in the simulated process. That, in turn, does not allow to bring the modeling process closer to the real conditions in which certain dynamic processes occur.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является система моделирования и анализа динамических процессов (патент РФ №2262737 С1, кл. G06F 17/00, пр. 09.02.2004 г.), принятая за прототип.Closest to the claimed technical solution is a system for modeling and analysis of dynamic processes (RF patent No. 2262737 C1,
Данная система моделирования и анализа динамических процессов состоит из автоматов, шины опроса автоматов, центра управления системой, блока рассылки инструкции автоматов. Количество автоматов в системе произвольно и определяется характером и сложностью решаемых задач в процессе построения модели исследуемого процесса (явления) и может изменяться в процессе работы системы. Все автоматы равноправны по отношению друг к другу. Взаимодействие автоматов между собой осуществляется посредством коммуникационных блоков, являющихся неотъемлемыми частями каждого из них.This system of modeling and analysis of dynamic processes consists of automatic machines, a bus for interrogating automatic machines, a control center for the system, and a distribution block for instructions for automatic machines. The number of automata in the system is arbitrary and is determined by the nature and complexity of the tasks to be solved in the process of constructing a model of the process (phenomenon) under study and can change during the operation of the system. All machines are equal in relation to each other. Interaction between machines is carried out by means of communication blocks, which are integral parts of each of them.
Для раскрытия изобретения рассмотрим более подробно структуру и алгоритм работы автомата и центра управления системы-прототипа.To disclose the invention, we consider in more detail the structure and algorithm of the machine and the control center of the prototype system.
Структура автомата. Каждый автомат имеет блочную структуру и содержит следующие блоки:The structure of the machine. Each machine has a block structure and contains the following blocks:
- блок общих параметров автомата;- block of general parameters of the machine;
- блок общих параметров событий;- block of general event parameters;
- блок очереди заявок;- block of the order queue;
- блок генерации событий;- event generation unit;
- блок очереди событий;- event queue block;
- обработчик событий;- event handler;
- коммуникационный блок;- communication unit;
- блок обработки входящих инструкций на текущем временном шаге;- a block for processing incoming instructions at the current time step;
- блок формирования выходящих инструкций на текущем временном шаге.- a block for generating outgoing instructions at the current time step.
Каждый из автоматов осуществляет свое функционирование в соответствии с управляющими параметрами и настройками, установленными в момент построения модели исследуемого процесса; а также в соответствии с инструкциями, полученными непосредственно в процессе функционирования системы от автоматов и центра управления системой.Each of the machines operates in accordance with the control parameters and settings established at the time of constructing the model of the process under study; as well as in accordance with the instructions received directly during the operation of the system from automatic machines and the control center of the system.
Блок общих параметров автомата содержит, как следует из названия блока, параметры автомата, которые определяются исходя из особенностей моделируемого процесса и функции, осуществляемой автоматом. Автоматы могут иметь различное количество параметров, характеризующих их работу.The block of general parameters of the automaton contains, as the name of the block implies, the parameters of the automaton, which are determined based on the features of the simulated process and the functions performed by the automaton. Automata can have a different number of parameters characterizing their work.
Блок общих параметров событий автомата содержит параметры событий, которые обрабатываются автоматом, которые также определяются исходя из особенностей моделируемого процесса и функции, выполняемой автоматом.The block of general parameters of the events of the automaton contains the parameters of events that are processed by the automaton, which are also determined based on the features of the simulated process and the function performed by the automaton.
Имитация событий, происходящих в автомате на каждом шаге моделируемого процесса, задается блоком генерации событий. Данным блоком фактически определяется характер функционирования автомата, через заданные стохастические закономерности, варьирование характеристик которых позволяет проводить эффективную адаптацию функционирования автомата в процессе проведения моделирования. События, сгенерированные блоком генерации событий, после генерации помещаются в очередь событий блока очереди событий.Simulation of events occurring in the machine at each step of the simulated process is set by the event generation unit. This block actually determines the nature of the functioning of the automaton, through given stochastic laws, the variation of the characteristics of which allows for the effective adaptation of the functioning of the automaton during the simulation. Events generated by the event generation block, after generation, are placed in the event queue of the event queue block.
Связь каждого автомата со всей системой в целом осуществляется через коммуникационный блок. Вход и выход автомата являются сетевыми и являются соответственно входом и выходом.The connection of each machine with the entire system as a whole is carried out through a communication unit. The input and output of the machine are networked and are respectively the input and output.
Блок очереди заявок содержит параметры очереди заявок и осуществляет формирование очереди заявок и управление параметрами очереди заявок.The application queue block contains the application queue parameters and implements the application queue and management of the application queue parameters.
Блок очереди событий содержит параметры очереди событий, формирует очередь событий и осуществляет управление параметрами очереди событий.The event queue block contains the parameters of the event queue, forms the event queue and manages the parameters of the event queue.
Обработчик событий содержит параметры обработки событий и осуществляет управление параметрами обработчика событий.The event handler contains event processing parameters and controls the parameters of the event handler.
Инструкции - набор директив, указаний, команд и т.п., формируемых при опросе конкретного автомата и адресуемых автоматам, подключенным к шине опроса автоматов. Центр управления системой (ЦУС) содержит:Instructions - a set of directives, instructions, commands, etc., formed during the interrogation of a particular machine and addressed to machines that are connected to the bus polling machines. System Management Center (NCC) contains:
- блок общих параметров модели;- a block of general model parameters;
- блок анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели;- block analysis and optimization of automata parameters and general model parameters;
- блок вывода результатов;- block output;
- блок генерации автоматов;- machine generation unit;
- блок ликвидации автоматов;- block elimination of machines;
- блок изменения параметров автомата;- block changes the parameters of the machine;
- блок списка автоматов;- block list of machines;
- блок рассылки инструкций на оптимизацию автоматов;- block distribution of instructions for the optimization of machines;
- коммуникационный блок.- communication unit.
Вся система работает в пошаговом режиме. Шаг - элементарный период времени (секунда, минута, час, сутки и т.п.), выбираемый исходя из характера решаемой задачи в процессе построения модели.The whole system works in a step-by-step mode. Step - an elementary period of time (second, minute, hour, day, etc.), selected on the basis of the nature of the problem to be solved in the process of building the model.
Моделируемый период времени - совокупность элементарных периодов времени (шагов), по истечении которых моделирование процесса будет завершено.A simulated time period is a set of elementary time periods (steps), after which the process simulation will be completed.
На каждом шаге выполняются:At each step are performed:
- анализ состояния системы;- analysis of the state of the system;
- процедуры оптимизации параметров автоматов;- procedures for optimizing the parameters of automata;
- отображение состояния системы и вывод текущих результатов в соответствии с заданными установками;- display the status of the system and display current results in accordance with the specified settings;
- генерация (создание) новых автоматов и их подключение со следующего шага к шине опроса автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;- generation (creation) of new machines and their connection from the next step to the bus polling machines based on the results of the optimization of the parameters of machines;
- активация ранее деактивированных автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;- activation of previously deactivated machines based on the results of the optimization of the parameters of the machines;
- ликвидация автоматов и их отключение со следующего шага от шины опроса автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;- the elimination of machines and their disconnection from the next step from the bus polling machines based on the results of the optimization of the parameters of the machines;
- деактивация ранее активированных автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;- deactivation of previously activated machines based on the results of the optimization of the parameters of the machines;
- обновление управляющих параметров настройки автоматов;- updating the control settings of the machines;
- последовательный опрос всех автоматов, подключенных к шине опроса на момент его проведения в порядке их подключения;- sequential polling of all machines connected to the polling bus at the time of its conduct in the order of their connection;
- обработка каждым из автоматов входящих информационных потоков, полученных от автоматов через блок рассылки инструкций и центра управления системой через блок рассылки инструкций на оптимизацию автоматов;- processing by each of the machines of the incoming information flows received from the machines through the instructions distribution block and the system control center through the instructions distribution block for the optimization of the machines;
- формирование каждым из опрашиваемых автоматов очередей заявок на генерацию в последующие моменты времени определенных для него событий и изменение значений управляющих параметров;- the formation by each of the interrogated machines of queues of applications for the generation of events defined for it at subsequent time points and the change in the values of the control parameters;
- генерация каждым из автоматов определенных для него событий в соответствии с установленными параметрами и имеющимися заявками;- the generation by each of the machines of events defined for it in accordance with the established parameters and existing applications;
- формирование каждым из опрашиваемых автоматов очередей событий, ожидающих обработки;- the formation by each of the interrogated machines of event queues awaiting processing;
- обработка каждым из опрашиваемых автоматов событий, подлежащих выполнению, включенных в очередь событий в соответствии с установленными параметрами и способами обработки;- processing by each of the interrogated machines of events to be executed included in the event queue in accordance with the established parameters and processing methods;
- формирование каждым из опрашиваемых автоматов выходящего информационного потока в виде последовательности инструкций для автоматов;- the formation by each of the interrogated machines of the outgoing information stream in the form of a sequence of instructions for the machines;
- передача информационных потоков через блок рассылки инструкций в сетевые входы автоматов, подключенных к шине опроса автоматов.- transfer of information flows through the block distribution instructions to the network inputs of machines connected to the bus polling machines.
По истечении моделируемого периода времени (последовательного прохождения всех шагов) работа системы завершается выводом полученных результатов в соответствии с заданными установками системы.After a simulated time period (sequential passage of all steps), the system ends with the output of the results in accordance with the given system settings.
Величина текущего временного шага задается в блоке общих параметров модели, исходя из характера моделируемого процесса, и является величиной, характерной для конкретных типов динамических процессов.The value of the current time step is set in the block of general parameters of the model, based on the nature of the simulated process, and is a value characteristic of specific types of dynamic processes.
Таким образом, в данной системе моделирования задается фиксированная величина текущего временного шага, рассчитывается количество шагов моделируемого процесса, исходя из вероятностной длительности всего процесса в целом, и осуществляется последовательный опрос автоматов, участвующих в работе системы на каждом временном шаге.Thus, in this modeling system, a fixed value of the current time step is set, the number of steps of the simulated process is calculated based on the probabilistic duration of the whole process as a whole, and the machines participating in the system at each time step are sequentially polled.
Недостатком данной системы является вероятность пропуска события в случае, если время его существования меньше величины выбранного текущего временного шага (фиг. 1), нерациональное использование вычислительных ресурсов, увеличение времени моделирования.The disadvantage of this system is the probability of missing an event if its lifetime is less than the value of the selected current time step (Fig. 1), irrational use of computing resources, and an increase in simulation time.
Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сокращение вычислительных ресурсов при заданном времени моделирования, а также повышение точности и достоверности моделирования.The technical result of the claimed invention is to reduce simulation time for a given amount of computing resources or to reduce computing resources for a given simulation time, as well as to increase the accuracy and reliability of modeling.
Технический результат достигается за счет того, что в системе происходит динамическое изменение величины текущего временного шага в процессе функционирования модели, при этом в каждый автомат дополнительно вводится блок определения величины текущего временного шага, вход которого соединен с блоком очереди событий, а выход - через выходы двадцать первого и двадцать второго логических элементов и коммутационный блок - с шиной опроса автоматов; кроме того, в центр управления системой дополнительно вводится блок управления модельным временем, вход которого соединен с шиной опроса автоматов и блоком ввода начальных значений параметров, а выход - через выход четвертого логического элемента выбора - с блоком общих параметров модели.The technical result is achieved due to the fact that the system dynamically changes the magnitude of the current time step during the operation of the model, while an additional unit for determining the magnitude of the current time step is added to each automaton, the input of which is connected to the event queue block, and the output is through outputs twenty the first and twenty second logical elements and the switching unit - with a bus polling machines; in addition, a model time control unit is additionally introduced into the system control center, the input of which is connected to the automatic interrogation bus and the input parameter input unit, and the output, through the output of the fourth logical selection element, with the general model parameters block.
Из уровня техники не выявлено решений, касающихся систем моделирования динамических процессов, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности - ′′новизна′′.The prior art does not reveal solutions regarding systems for modeling dynamic processes characterized by the claimed combination of features, therefore, the present invention meets the patentability criterion - “novelty”.
Совокупность признаков изобретения, обеспечивающих сокращение времени моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сокращение вычислительных ресурсов при заданном времени моделирования, а также повышение точности и достоверности моделирования системы моделирования динамических процессов, позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности ′′изобретательский уровень′′.The set of features of the invention, providing a reduction in simulation time for a given amount of computing resources or a reduction in computing resources for a given simulation time, as well as improving the accuracy and reliability of modeling a system for modeling dynamic processes, allows us to conclude that the claimed invention meets the patentability criterion ′ ′.
Заявленное изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображено графическое представление процесса моделирования при фиксированном текущем временном шаге.In FIG. 1 is a graphical representation of the simulation process with a fixed current time step.
На фиг. 2 изображено графическое представление процесса моделирования при динамическом изменении текущего временного шага.In FIG. 2 shows a graphical representation of the modeling process with a dynamic change in the current time step.
На фиг. 3 изображена схема опроса автоматов в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.In FIG. 3 shows a diagram of a survey of automata in the proposed system for modeling dynamic processes.
На фиг. 4 изображена функциональная схема центра управления в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.In FIG. 4 shows a functional diagram of a control center in the proposed system for modeling dynamic processes.
На фиг. 5 изображена функциональная схема автомата в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.In FIG. 5 shows a functional diagram of the machine in the proposed system for modeling dynamic processes.
Фиг. 3, 4 и 5 отличаются от прототипа тем, что в них включены дополнительные связи и блоки, которые обозначены отличительными номерами.FIG. 3, 4 and 5 differ from the prototype in that they include additional links and blocks, which are indicated by distinctive numbers.
Система моделирования динамических процессов содержит следующие блоки:The system for modeling dynamic processes contains the following blocks:
1. ЦУС - центр управления системой.1. NCC - the control center of the system.
2. А1 - автомат 1.2. A1 -
3. А2 - автомат 2.3. A2 - automatic 2.
4. An - автомат n.4. An is an automaton n.
5. РИ - рассылка инструкций.5. RI - sending instructions.
6-14 - элементы логического выбора.6-14 - elements of logical choice.
15. ВНЗП - ввод начальных значений параметров.15. VNZP - enter the initial values of the parameters.
16. БУМВ - блок управления модельным временем.16. BUMV - model time control unit.
17. ОПМ - общие параметры модели.17. OPM - general model parameters.
18. АиОПАиОПМ - анализ и оптимизация параметров автоматов и общих параметров модели.18. AiOPAiOPM - analysis and optimization of machine parameters and general model parameters.
19. BP - вывод результатов.19. BP - output of results.
20. ГА - генерация автоматов.20. GA - the generation of automata.
21. ЛА - ликвидация автоматов.21. LA - the elimination of machine guns.
22. ИПА - изменение параметров автомата.22. IPA - change the parameters of the machine.
23. СА - список автоматов.23. SA - a list of machines.
24. РИнОА - рассылка инструкций на оптимизацию автоматов.24. RINOA - distribution of instructions for the optimization of machines.
25. ЗРС - завершение работы системы.25. AAM - system shutdown.
26. КБ - коммуникационный блок.26. KB - communication unit.
27. ИТВС - изменение текущего времени системы.27. ITVS - changing the current time of the system.
28. ШОА - шина опроса автоматов.28. SHOA - bus polling machines.
29-39 - элементы логического выбора.29-39 - elements of logical choice.
40. КБ - коммуникационный блок.40. KB - communication unit.
41. ОВИнТВШ - обработка входящих инструкций на текущем временном шаге.41. OVINTVSh - processing of incoming instructions at the current time step.
42. ОПА - общие параметры автомата.42. OPA - general parameters of the machine.
43. ОПС - общие параметры событий.43. OPS - general parameters of events.
44. ОЗ - очередь заявок.44. OZ - queue of applications.
45. ГС - генератор событий.45. GS - event generator.
46. БОТВШ - блок определения величины текущего временного шага.46. BOTVSh - unit for determining the value of the current time step.
47. ОбС - обработчик событий.47. OBS - event handler.
48. ФВИнТВШ - формирование выходящих инструкций на текущем временном шаге.48. FVINTVSh - the formation of outgoing instructions at the current time step.
49-56 - элементы логического выбора.49-56 - elements of logical choice.
Отличие предлагаемой системы моделирования от рассмотренной системы моделирования и анализа динамических процессов - в дополнительном введении блока управления модельным временем 16 в структурную схему ЦУС и блока определения величины текущего временного шага 46 для наступающего события в структурную схему автомата, а также дополнительных связей в схему опроса автоматов.The difference between the proposed modeling system and the considered system of modeling and analysis of dynamic processes is the additional introduction of the model
В зависимости от характера возможных событий для каждого автомата задается вариационный ряд, который и определяет требующуюся величину текущего шага Δti для события Si. Блок управления модельным временем после завершения опроса автоматов выбирает минимальную величину временного шага Δti, в случае необходимости увеличивает или уменьшает величину временного шага системы (фиг. 2).Depending on the nature of the possible events, a variational series is set for each automaton, which determines the required value of the current step Δt i for the event S i . The control unit model time after the completion of the survey machines selects the minimum value of the time step Δt i , if necessary, increases or decreases the value of the time step of the system (Fig. 2).
Алгоритм работы системы моделирования динамических процессов.The algorithm of the system of modeling dynamic processes.
Работа системы моделирования динамических процессов осуществляется в процессе опроса на текущем временном шаге автоматов (фиг. 3). Цель опроса автоматов системы в том, чтобы по его итогам внести соответствующие корректировки и изменения в количественный, функциональный и параметрический состав автоматов системы и связей между ними путем рассылки соответствующих инструкций автоматам.The system of modeling dynamic processes is carried out during the survey at the current time step of the machines (Fig. 3). The purpose of a survey of system automata is to, based on its results, make appropriate adjustments and changes to the quantitative, functional and parametric composition of system automata and the relationships between them by sending the appropriate instructions to the machines.
Управляющий сигнал на начало опроса автоматов на текущем временном шаге поступает из центра управления системой 1.The control signal at the beginning of the survey machines at the current time step comes from the control center of the
Опрос всегда начинается с первого автомата 2, подключенного к шине опроса автоматов. На данном этапе блок рассылки инструкций не активирован и рассылка инструкций не осуществляется. В связи с чем сигнал с выхода автомата 2 через выход ′′нет′′ элемента 6 логического выбора поступает на вход элемента 7 логического выбора. Информация о требуемой величине текущего временного шага Δt1 по шине опроса передается в ЦУС 1.Polling always starts with the
Если на выходе автомата 2 были сформированы инструкции, элемент 7 делает вывод о необходимости рассылки инструкций и с выхода "да" выдает директиву блоку 5 на рассылку инструкций, происходит активация блока 5.If instructions were generated at the output of
Если рассылку инструкций проводить не надо, система по шине опроса переходит к опросу следующего автомата 3 и т.д.If you do not need to send instructions, the system goes to the
Блок 5 рассылки инструкций выполняет свою функцию, если он активирован.Block 5 distribution of instructions performs its function, if activated.
Активирование блока 5 производится в случае необходимости рассылки инструкций, сформированных на выходах автоматов 2, 3, 4. В этом случае из блоков 2, 3, 4 через выход "нет" элементов 6, 8, 10 логического выбора и выход "да" элементов 7, 9, 11 логического выбора на вход блока 5 поступает сигнал на рассылку инструкций. После этого блок 5 считается активированным до момента завершения рассылки инструкций.Block 5 is activated if it is necessary to send instructions generated at the outputs of
Рассылка инструкций производится по адресам, указанным в инструкциях, ими могут быть блоки 2, 3, 4. Рассылка инструкций производится блоком 5 рассылки инструкций через выход "нет" элемента 12 логического выбора. В этом случае блоки, получившие инструкции, после их получения возвращают управление блоку 5 рассылки инструкций с выходов "да" элементов 6, 8, 10 логического выбора.Distribution of instructions is carried out at the addresses indicated in the instructions, they can be
После завершения рассылки инструкций блок 5 рассылки инструкций деактивируется и через выход "да" элемента 12 логического выбора переходит к элементам 14 и 13 логического выбора в зависимости от того, рассылка инструкций какого из автоматов производилась 2, 3 или 4. В результате чего через элементы 14 и 13 и шину опроса автоматов управление передается автомату, следующему за опрошенным.After the distribution of instructions is completed, the instruction distribution block 5 is deactivated and proceeds to the
После того как на текущем временном шаге опрос всех автоматов системы завершился, управление передается центру управления системой 1, где производится анализ результатов, полученных на текущем временном шаге, оптимизация состава автоматов и их параметров, выбор и изменение при необходимости величины текущего временного шага, вывод результатов и переход к следующему текущему временному шагу. После чего в том случае если моделируемый период времени не исчерпан и не поступало требований на завершение процесса моделирования, подается новый управляющий сигнал на начало опроса автоматов на следующем текущем временном шаге из центра управления системой 1.After the polling of all automatic machines of the system is completed at the current time step, control is transferred to the control center of
Центр управления системой (фиг.4) работает по следующему алгоритму.The control center of the system (figure 4) works according to the following algorithm.
В зависимости от типа и характера процесса, который необходимо моделировать, осуществляется выбор начальных значений параметров моделируемого процесса и автоматов. Вся собранная информация о моделируемом процессе (входящая информация) предварительно обрабатывается, приводится в вид, удобный для обработки.Depending on the type and nature of the process that needs to be modeled, the initial values of the parameters of the modeled process and automata are selected. All collected information about the simulated process (incoming information) is pre-processed, brought into a form convenient for processing.
Начальные параметры модели и автоматов вводятся в блок 15 - блок ввода начальных значений параметров. Блок 15 содержит конкретные значения параметров модели и автоматов, сгруппированных для удобства их дальнейшей обработки по видам и рангам. В этом же блоке производится и формирование всех элементов системы моделирования в целом, включая список автоматов и параметры их работы.The initial parameters of the model and automata are entered in
Посредством блока 15 общие параметры модели и автоматов могут быть изменены оператором в любой момент работы системы. Таким образом, оператору предоставляется возможность не только определять в соответствии с поставленной задачей состав, структуру модели и ее параметры, но и оперативно вмешиваться в ее системы, изменяя ход моделируемого процесса.By means of
Входящая информация от шины опроса автоматов, а также сигнал с выхода блока 15 поступает на блок управления модельным временем 16, который сравнивает требующуюся величину текущего шага для наступающих событий для каждого из автоматов и устанавливает минимальную величину текущего шага.The incoming information from the polling bus of the machines, as well as the signal from the output of
Сигнал с выхода блока 16 через элемент 29 логического выбора, определяющий необходимость в изменении общих параметров модели, поступает в общую схему центра управления системой.The signal from the output of
Работа системы на первом временном шаге заключается в проверке необходимости изменения параметров модели и передаче управления коммуникационному блоку 26 для начала опроса автоматов. При этом для элементов 29 и 39 логического выбора устанавливается выход "да", а для элементов 30 и 31 логического выбора - "нет".The operation of the system in the first time step is to verify the need to change the model parameters and transfer control to the communication unit 26 to start the interrogation of machines. In this case, the output “yes” is set for the
Критерием необходимости внесения изменений в систему является сравнение значений параметров блока 17 общих параметров модели, блока 15 начальных значений параметров, блока 16 управления модельным временем. Если при опросе значения параметров данных блоков расходятся, следовательно, последуют соответствующие изменения параметров, содержащихся в блоке 17 общих параметров модели.The criterion for the need to make changes to the system is to compare the values of the parameters of the
После завершения опроса автоматов на текущем временном шаге управление передается через коммуникационный блок 26 и выход "нет" элемента 39 логического выбора элементу 29 логического выбора.After the interrogation of the machines at the current time step is completed, control is transmitted through the communication unit 26 and the output is “no” of the
В этом случае, если по результатам опроса автоматов на текущем временном шаге не требуется изменений общих параметров модели, сигнал с выхода "нет" элемента 29 поступает на вход элемента 30 логического выбора. В противном случае в блоке 17 общих параметров модели производится необходимая корректировка их значений.In this case, if according to the results of the survey of the automata at the current time step no changes in the general parameters of the model are required, the signal from the output "no" of the
В случае необходимости проведения анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели сигнал с выхода "да" элемента 30 логического выбора поступает на вход блока 18 анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели.If it is necessary to analyze and optimize the parameters of the automata and the general parameters of the model, the signal from the yes output of the
Если анализ и оптимизация нецелесообразны, тогда сигнал с выхода "нет" элемента 30 поступает на вход элемента 31 логического выбора.If analysis and optimization are impractical, then the signal from the output "no" of the
В случае необходимости вывода результатов сигнал с выхода "да" элемента 31 поступает на вход блока 19 вывода результатов.If it is necessary to output the results, the signal from the output "yes" of the
Если вывод результатов нецелесообразен, тогда сигнал с выхода "нет" элемента 31 поступает на вход коммуникационного блока 26.If the conclusion of the results is impractical, then the signal from the output "no" of the
В случае передачи управления коммуникационному блоку 26 элементами 31, 34 и 38 логического выбора дальнейшая передача управления производится блоку 27 изменения текущего времени системы через выход "да" элемента 39. Происходит переход к следующему временному шагу, после чего из блока 27 производится переход на начало опроса автоматов на текущем временном шаге и управление передается шине опроса автоматов 28.In the case of transferring control to the communication unit 26 by
После завершения опроса автоматов на текущем временном шаге управление снова передается через коммуникационный блок 26 и выход "нет" элемента 39 элементу 29 и т.д.After the interrogation of the machines at the current time step is completed, control is again transferred through the communication unit 26 and the output is “no” of the
Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о том, что анализ и оптимизация параметров автоматов и общих параметров модели не нужен, сигнал с выхода блока 18 через выход "нет" элемента 32 поступит на вход элемента 31. После чего элемент 31 выполняет свои действия так, как было описано выше.If, based on the results of the operation of
Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о завершении работы или о проведении оптимизации параметров модели, тогда сигнал с выхода "да" элемента 32 поступает на вход элемента 33. В этом случае, если в блоке 18 было принято решение о необходимости завершения работы, сигнал с выхода "да" элемента 33 поступает на вход блока 19 вывода результатов, после чего сигнал "да" с выхода элемента 34 поступает в блок 25 завершения работы системы.If, based on the results of the operation of
Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о необходимости оптимизации параметров автоматов, тогда сигнал через выход "нет" элемента 33 поступает на вход блока 24 рассылки инструкций на оптимизацию автоматов. После чего блок 24 активируется и находится в таком состоянии до завершения рассылки инструкций на оптимизацию автоматов.If, based on the results of the operation of
До тех пор, пока блок 24 находится в активированном состоянии (происходит рассылка инструкций на оптимизацию автоматов), сигнал с выхода блока 24 через выход "нет" элемента 38 поступает на входы блоков 20, 21, 22 через соответствующие элементы 35, 36, 37 логического выбора в зависимости от характера выполняемой инструкции по оптимизации автоматов и их функционального назначения.As long as block 24 is in the activated state (instructions are sent to optimize the machines), the signal from the output of block 24 through the "no" output of
При обработке инструкции на изменение параметров автоматов с выхода "да" элемента 37 сигнал поступает на вход блока 22 изменения параметров автоматов. После исполнения поступившей инструкции блоком 22 изменения параметров автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.When processing instructions for changing the parameters of the machines from the output "yes" of the
При обработке инструкции на ликвидацию или деактивацию автомата с выхода "нет" элемента 37 и выхода "да" элемента 36 сигнал поступает на вход блока 21 ликвидации автомата. После исполнения поступившей инструкции блоком 21 ликвидации автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.When processing instructions for the elimination or deactivation of the machine from the output "no" of the
При обработке инструкции на создание или активацию автомата с выходов "нет" элементов 37, 36 и выхода "да" элемента 35 сигнал поступает на вход блока 20 генерации автомата. После исполнения поступившей инструкции блоком 20 генерации автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.When processing instructions for creating or activating an automaton from the outputs “no” of
После завершения блоком 23 необходимых корректировок списка автоматов управление снова передается блоку 24.After
В том случае, если рассылка инструкций на оптимизацию автоматов еще не завершена, описанный выше цикл повторяется снова до тех пор, пока все инструкции на оптимизацию автоматов не будут обработаны.In the event that the distribution of instructions for optimizing automata has not yet been completed, the cycle described above is repeated again until all instructions for optimizing automata are processed.
После завершения обработки всех инструкций на оптимизацию автоматов блок 24 рассылки инструкций на оптимизацию автоматов деактивируется и сигнал с выхода блока 24 через выход "да" элемента 38 поступает на вход коммуникационного блока 26.After processing of all instructions for optimization of machines has been completed, the block 24 for sending instructions for optimization of machines is deactivated and the signal from the output of block 24 through the yes output of
В том случае, если управление коммуникационному блоку 26 передается элементами 31, 34 и 38, с выхода блока 26 подается сигнал через выход "да" элемента 39 на вход блока 27 изменения текущего времени системы для перехода к опросу автоматов на следующем текущем временном шаге.In that case, if the control of the communication unit 26 is transferred by the
В случае же поступления в коммуникационный блок 26 входящего сигнала от шины опроса автоматов 28 после завершения опроса автоматов на текущем временном шаге с выхода коммуникационного блока 26 подается сигнал через выход "нет" элемента 39 элементу 29, который осуществляет свои действия так, как описано выше. И система снова переходит к анализу итогов своей работы на текущем временном шаге.If, however, an incoming signal arrives at the communication unit 26 from the polling bus of the
Таким образом, работа элемента 39 зависит от того, откуда поступил сигнал на вход коммутационного блока 26. Если на вход блока 26 сигнал поступил по завершении опроса автоматов на текущем временном шаге, сигнал проходит через выход "нет" данного элемента. В противном случае сигнал проходит через выход "да".Thus, the operation of the
Вход и выход каждого автомата (фиг.5) являются соответственно сетевым входом и сетевым выходом. Таким образом, информация в автомат может поступить только из системы и быть передана только в систему. Других внешних связей (вне системы) автомат не имеет. По сетевому входу автомат осуществляет прием входящих информационных потоков, полученных от других автоматов через блок рассылки инструкций и центра управления системой. По сетевому выходу автомат осуществляет передачу выходящих из него информационных потоков блоку рассылки инструкций и центру управления системой.The input and output of each machine (figure 5) are respectively the network input and network output. Thus, information in the machine can only come from the system and can only be transferred to the system. The machine does not have other external connections (outside the system). At the network input, the machine receives incoming information flows received from other machines through the instructions distribution block and the system control center. On the network output, the machine transfers information flows coming from it to the instruction distribution unit and the system control center.
По сетевому входу сигнал поступает на вход коммуникационного блока 40, являющегося неотъемлемой частью структуры автомата.At the network input, the signal is fed to the input of the
В момент начала работы автомат не содержит никаких выходящих инструкций для других автоматов, поскольку они формируются автоматом только после завершения своей работы на текущем временном шаге.At the time of starting work, the machine does not contain any outgoing instructions for other machines, since they are formed by the machine only after completion of its work at the current time step.
В том случае, если обращение к автомату через сетевой вход произведено блоком 5 рассылки инструкций и данный блок активирован, коммуникационным блоком 40 автомата производится только прием переданных ему инструкций, после чего через выход "да" элемента 49 на сетевой выход подается сигнал о завершении работы автомата.In the event that the access to the machine through the network input was made by the instruction distribution unit 5 and this unit is activated, the
Если же обращение к автомату инициировано шиной опроса автоматов, то коммуникационным блоком 40 через выход "нет" элемента 49 управление передается блоку 41 обработки входящих инструкций на текущем временном шаге, который производит анализ имеющихся входящих инструкций, полученных автоматом на предыдущих временных шагах.If the call to the vending machine is initiated by the polling bus of the vending machines, then the
Входящие инструкции, полученные автоматом от блока 5 рассылки инструкций на текущем временном шаге, принимаются к обработке только на следующем текущем временном шаге.Incoming instructions received by the machine automatically from block 5 for sending instructions at the current time step are accepted for processing only at the next current time step.
Поэтому при первом временном шаге сигнал с выхода блока 41 через выходы "нет" элементов 50, 51 и выход "да" элемента 52 подается на вход блока 44 очереди заявок в случае наличия в блоке нереализованных заявок или далее через выход "нет" элемента 52 к элементам 53, 54, 56.Therefore, at the first time step, the signal from the output of block 41 through the outputs “no” of
Блок 44 содержит заявки на генерацию событий, обрабатываемых данным автоматом, и формирует очередь из таких заявок. Заявки на генерацию событий задаются входящими инструкциями, полученными автоматом от блока 5 рассылки инструкций. В связи с чем работа блока 44 начинается с помещения в очередь заявок, полученных автоматом на предыдущем временном шаге.
В том случае, если в очереди заявок имеется на момент проведения опроса хотя бы одна заявка, время исполнения которой наступило, блок 44 посылает через выход "да" элемента 55 сигнал на вход блока 45 генератора событии. В противном случае через выход "нет" элемента 55 управление передается элементу 53 логического выбора.In the event that at the time of the polling there is at least one order in the request queue, the execution time of which has arrived, block 44 sends a signal through the yes output of
Элементом 53 через выход "да" передается управление блоку 45 генератора событий, если на текущем временном шаге общими параметрами автомата и общими параметрами событий предусмотрена генерация событий, обрабатываемых данным автоматом или же входящими инструкциями, полученными автоматом от блока 5 рассылки инструкций, определена необходимость изменения общих параметров генератора событий. В связи с чем работа блока 45 начинается с корректировки общих параметров генератора событий, полученных автоматом на предыдущем временном шаге, при наличии таковых.
Если же генерация событий на текущем временном шаге не предусмотрена или корректировка общих параметров генератора событий не требуется, элементом 53 через выход "нет" управление передается элементу 54.If the generation of events at the current time step is not provided or the adjustment of the general parameters of the event generator is not required, the
Блок 45 генератора событий содержит в себе стохастические закономерности происхождения событий, обрабатываемых данным автоматом, и их параметры. Работа блока 45 генератора событий осуществляется по определенному алгоритму, который задается при вводе начальных значений параметров системы в зависимости от особенностей моделируемого процесса и характера происходящих в нем динамических процессов с учетом вероятности происхождения событий данного вида, присущих данному процессу.Block 45 of the event generator contains stochastic laws of the origin of events processed by this machine, and their parameters. The operation of the event generator block 45 is carried out according to a certain algorithm, which is set when entering the initial values of the system parameters depending on the features of the simulated process and the nature of the dynamic processes occurring in it, taking into account the probability of the origin of events of this kind inherent in this process.
В том случае, если в результате работы блоком 45 генератора событий сгенерировано происхождение хотя бы одного события, обрабатываемого данным автоматом, блок 45 посылает сигнал на вход блока определения текущего временного шага 46. Информация о требуемой величине временного шага для данного события передается через выходы «нет» элементов 54, 56 и коммуникационный блок 40 в центр управления системой.In the event that, as a result of the operation of the event generator unit 45, the origin of at least one event processed by this machine is generated, unit 45 sends a signal to the input of the current time step determination unit 46. Information about the required value of the time step for this event is transmitted through the outputs “no "
Обработка данного события осуществляется на следующем временном шаге после оптимизации параметров автоматов, общих параметров модели, в том числе и величины текущего временного шага.Processing of this event is carried out at the next time step after optimization of the parameters of the automata, general parameters of the model, including the magnitude of the current time step.
Для этого элементом 54 через выход "да" передается управление блоку 47 обработчика событий.For this, the
Если же обработка событий на текущем временном шаге не предусмотрена элементом 54 через выход "нет", управление передается элементу 56.If event processing at the current time step is not provided by
После завершения своей работы блок 47 обработчика событий передает управление элементу 56.After completing its work, the event handler unit 47 transfers control to the
В том случае, если все входящие инструкции обработаны, но есть необходимость формирования выходящих инструкций, с выхода "да" элемента 56 сигнал поступает на вход блока 48 формирования выходящих инструкций на текущем временном шаге. В противном случае с выхода "нет" элемента 56 сигнал поступает на вход коммуникационного блока 40 для завершения работы автомата на текущем временном шаге.In the event that all incoming instructions are processed, but there is a need to generate outgoing instructions, from the yes output of
После формирования выходящих инструкций в блоке 48 управление также передается коммуникационному блоку 40 для завершения работы автомата на текущем временном шаге.After generating the outgoing instructions in block 48, control is also transferred to the
Коммуникационный блок подает на сетевой выход сигнал о завершении работы автомата, о необходимости осуществления рассылки инструкций, сформированных блоком 48, другим автоматам, а также о требующейся величине текущего временного шага для наступающего события. На этом опрос автомата заканчивается.The communication unit sends a signal to the network output about the completion of the machine, about the need to send instructions generated by the block 48 to other machines, as well as about the required value of the current time step for the upcoming event. This ends the survey machine.
Таким образом, предлагаемая система моделирования динамических процессов позволяет сократить время моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сократить вычислительные ресурсы при заданном времени моделирования, повысить точность и достоверность моделирования.Thus, the proposed system of modeling dynamic processes allows you to reduce the simulation time for a given amount of computing resources or to reduce computing resources for a given simulation time, to increase the accuracy and reliability of the simulation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108784/08A RU2541169C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Dynamic process simulation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108784/08A RU2541169C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Dynamic process simulation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013108784A RU2013108784A (en) | 2014-09-10 |
RU2541169C2 true RU2541169C2 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=51539693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013108784/08A RU2541169C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Dynamic process simulation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541169C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762145C1 (en) * | 2018-01-29 | 2021-12-16 | Сименс Индастри Софтвэар Лимитед | Method for controlling a cad system model for modelling a product subject to manufacture |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171498C1 (en) * | 2000-11-08 | 2001-07-27 | Скубченко Андрей Иванович | Analytical data retrieval and processing system for modeling rational company business system |
RU2262737C1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-10-20 | Муратов Юрий Викторович | System for modeling and analyzing dynamical processes |
WO2011159984A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | HCL America Inc. | Accounting for data dependencies in process models, analysis, and management |
-
2013
- 2013-02-26 RU RU2013108784/08A patent/RU2541169C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171498C1 (en) * | 2000-11-08 | 2001-07-27 | Скубченко Андрей Иванович | Analytical data retrieval and processing system for modeling rational company business system |
RU2262737C1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-10-20 | Муратов Юрий Викторович | System for modeling and analyzing dynamical processes |
WO2011159984A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | HCL America Inc. | Accounting for data dependencies in process models, analysis, and management |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762145C1 (en) * | 2018-01-29 | 2021-12-16 | Сименс Индастри Софтвэар Лимитед | Method for controlling a cad system model for modelling a product subject to manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013108784A (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109412829B (en) | Resource allocation prediction method and equipment | |
US11050656B2 (en) | System and method to learn and prescribe network path for SDN | |
US10884795B2 (en) | Dynamic accelerator scheduling and grouping for deep learning jobs in a computing cluster | |
Yan et al. | HANSEL: Adaptive horizontal scaling of microservices using Bi-LSTM | |
EP3671374A1 (en) | Method and system for determining system settings for an industrial system | |
CN110058882B (en) | OPU instruction set definition method for CNN acceleration | |
Lu et al. | A GRU-based prediction framework for intelligent resource management at cloud data centres in the age of 5G | |
Papageorgiou et al. | Edge-computing-aware deployment of stream processing tasks based on topology-external information: Model, algorithms, and a storm-based prototype | |
Berekmeri et al. | Feedback autonomic provisioning for guaranteeing performance in mapreduce systems | |
Kroß et al. | Stream processing on demand for lambda architectures | |
CN114444074A (en) | Abnormal block chain link point detection method and device | |
Rauchecker et al. | Using high performance computing for unrelated parallel machine scheduling with sequence-dependent setup times: Development and computational evaluation of a parallel branch-and-price algorithm | |
CN112819258A (en) | Bank branch to store customer quantity prediction method and device | |
Lin et al. | Modeling and simulation of spark streaming | |
KR20220115357A (en) | A method and apparatus for generating future demand forecast data based on attention mechanism | |
Bhatnagar et al. | Stochastic algorithms for discrete parameter simulation optimization | |
RU2541169C2 (en) | Dynamic process simulation system | |
Al-Lawati et al. | Gradient delay analysis in asynchronous distributed optimization | |
CN115964182B (en) | Resource scheduling method and system | |
US6466925B1 (en) | Method and means for simulation of communication systems | |
Bertolli et al. | Analyzing memory requirements for pervasive grid applications | |
Tuli et al. | Optimizing the Performance of Fog Computing Environments Using AI and Co-Simulation | |
CN114490371A (en) | Data testing method, device, testing equipment and medium based on artificial intelligence | |
RU2262737C1 (en) | System for modeling and analyzing dynamical processes | |
JP5839662B2 (en) | Delivery date achievement condition automatic verification system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160227 |