МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ В ANYLOGIC Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004

Федотов В.А. студент

факультет «Информационные системы и технологии» Северный Арктический Федеральный Университет Высшая школа информационных технологий и автоматизированных систем Россия, г. Архангельск

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ В ANYLOGIC

Аннотация: В статье описывается процесс создания моделируемой системы в программе AnyLogic.

Ключевые слова: AnuLogic, моделирование, процесс, модель, устройство.

Fedotov V.A. student

faculty "Information Systems and Technology" Northern Arctic Federal University Graduate School of Information Technology and Automated Systems

Russia, Arkhangelsk

SYSTEM SIMULATION IN ANYLOGIC

Annotation: The article describes the process of creating a simulated system in the AnyLogic program.

Keywords: AnuLogic, simulation, process, model, device.

1. Описание моделируемой системы

Специализированное вычислительное устройство, работающее в режиме реального времени, имеет в своем составе два процессора, соединенные с общей оперативной памятью. В режиме нормальной эксплуатации задания выполняются на первом процессоре, а второй является резервным. Первый процессор работает безотказно лишь в течение 150±20мин. Если отказ происходит во время решения задания, то мгновенно производится подключение второго процессора, который продолжает решение прерванного задания, а также решает и последующие задания до восстановления первого процессора. Это восстановление происходит за 20±10мин, после чего начинается решение очередного задания на первом процессоре, а резервный отключается. Задания поступают каждые 10±5 мин, а решаются за 5±2 мин. Надежность второго процессора абсолютна. Смоделировать процесс работы устройства в

течение 50ч.

2 СХЕМА И ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ

Q-схема специализированного вычислительного устройства представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Q-схема устройства

Реализуем Q-схему специализированного вычислительного устройства с помощью программного средства AnyLogic, рисунок 2.

Рисунок 2 - Q-схема устройства, реализованная в AnyLogic

Источник используется в качестве начального блока диаграммы процесса. Задачи, поступающие в очередь и далее к процессорам, исходят от источника и прибывают согласно заданному времени прибытия, в соответствии с рисунком 3. Время поступления 1 задачи находится в интервале от 5 до 15 минут включительно. Время выбирается рандомно, используя целочисленные значения.

Рисунок 3 - Интервал поступления задач

Далее задача поступает в «Очередь_1» и, если «Процессор_1» свободен для выполнения задачи, то задача поступает в «Процессор_1» и выполняется. Время выполнения 1 задачи находится в интервале от 3 до 7 минут включительно, в соответствии с рисунком 4. Время выбирается рандомно, используя целочисленные значения.

Рисунок 4 - Время решения задачи

«Процессор _1» может выполнять задачи в интервале от 130 до 170 минут включительно, в соответствии с рисунком 5. Время выбирается рандомно, используя целочисленные значения.

Рисунок 5 - Время работы 1 процессора

После истечения времени «Т1шеРгое1» задачи начинают поступать в «Очередь_2» и если «Процессор_2» свободен для выполнения задачи, то задача поступает в «Процессор_2» и выполняется. Время выполнения 1 задачи находится в интервале от 3 до 7 минут включительно, в соответствии с рисунком 6. Время выбирается рандомно, используя целочисленные значения.

Рисунок 6 - Время работы 1 процессора

В «delay2» поступают выполненные задачи из «Процессора_1» и «Процессора_2». «Sink» используется в качестве конечного блока диаграммы процессов.

3 ТЕСТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ

3.1 Тестирование №1

Проведем тестирование №1 со следующими значениями параметров:

- SourceTime (время поступления задач) = 11 минут;

- Proc1 (время решения задачи) = 3 минуты;

- Proc2 (время решения задачи) = 7 минут;

- TimeProc1 (время работы 1 процессора) = 138 минут;

- TimeProc2 (время работы 2 процессора) = 24 минуты.

После запуска вычислительное устройство отработало 1 круг (время работы 1 процессора + время работы 2 процессора), равный 162 минуты. За это время было выполнено 12 задач на процессоре 1 и 2 задачи на процессоре 2. В сумме было выполнено 14 задач. На рисунке 7 представлено выполнение вычислительного процесса 1 и графики со значениями на схеме.

С£"ПтеРгос1 (5т1теРгос2

24

0 ЭоигсеПте ©РГ0С1

©Ргос2

ф Количество задач в очереди 10 ф Количество задач в очереди 2 0

Время поступления задачи 11 А _

А ^ Количество задач выполняет процессор 10 ф Количество задач выполняет процессор 2 0

9 Время выполнения задачи 1 процессором 3

ф Время выполнения задачи 2 процессором 3

Рисунок 7 - Выполнение вычислительного процесса 1

3.2 Тестирование №2

Проведем тестирование №2 со следующими значениями параметров:

- БоигсеТ1ше (время поступления задач) = 14 минут;

- Ргос1 (время решения задачи) = 6 минут;

- Ргос2 (время решения задачи) = 4 минуты;

- Т1шеРгос1 (время работы 1 процессора) = 158 минут;

- Т1шеРгос2 (время работы 2 процессора) = 17 минут.

После запуска вычислительное устройство отработало 1 круг (время работы 1 процессора + время работы 2 процессора), равный 175 минут. За это время было выполнено 11 задач на процессоре 1 и 1 задача на процессоре 2. В сумме было выполнено 12 задач. На рисунке 8 представлено выполнение вычислительного процесса 2 и графики со значениями на схеме.

C^TimeProcI f^TimeProc2 w 158 w17

©Source Time 14

Г£РГ0С1 w 6

©РГОС2 4

Ф Количество задач в очереди 10 ф Количество задач в очереди 2 0

Время поступления задачи 14 Л _

_ Щ Количество задач выполняет процессор 10 9 Количество задач выполняет процессор 2 0

9 Время выполнения задачи 1 процессором 6

ф Время выполнения задачи 2 процессором 6

Рисунок 8 - Выполнение вычислительного процесса 2

3.3 Тестирование №3

Проведем тестирование №3 со следующими значениями параметров:

- SourceTime (время поступления задач) = 5 минут;

- Proc1 (время решения задачи) = 3 минуты;

- Proc2 (время решения задачи) = 6 минут;

- TimeProc1 (время работы 1 процессора) = 151 минута;

- TimeProc2 (время работы 2 процессора) = 25 минут.

После запуска вычислительное устройство отработало 1 круг (время работы 1 процессора + время работы 2 процессора), равный 176 минут. За это время было выполнено 30 задач на процессоре 1 и 3 задачи на процессоре 2. В сумме было выполнено 33 задач. На рисунке 9 представлено выполнение вычислительного процесса 3 и графики со значениями на схеме.

0"ПгпеРгос1 ©"ПтеРгос2

151 25

©ЭоигсеИте

0РГОС1

0РГОС2 Й

Очередь_1 Процессор_1

ф Количество задач в очереди 1 0 ф Количество задач в очереди 2 О

Время поступления задачи 5 Л Л

^ ф Количество задач выполняет процессор 10 ф Количество задач выполняет процессор 2 1

9 Время выполнения задачи 1 процессором 3

ф Время выполнения задачи 2 процессором 3_

Рисунок 9 - Выполнение вычислительного процесса 3