Автоматизированное проектирование. Норенков И.П. - 79 стр.

UptoLike

Составители: 

%!#*%!#&F*:,$* $I*:+*
F*)&* !)!@&'! +($*,#)KH (*L*)&M
5@!"! 3
C0:D+-+A. ,7+. /45.D+ *E$. Как отмечено выше, аналитические модели СМО удается полу-
чить при довольно серьезных допущениях. К числу типичных допущений относятся следующие.
Во-первых, как правило, считают, что в СМО используют ся бесприоритетные дисциплины об-
служивания типа FIFO.
Во-вторых, времена обслуживания заявок в устройствах выбираются в соответствии с экспонен-
циальным законом распределения.
В-третьих, в аналитических моделях СМО входные потоки заявок аппроксимируются 0"#+&$;-
>'/' потоками, т.е. потоками, обладающими свойствами стационарности, ординарности (невозмож-
ности одновременного поступления двух заявок на вход СМО), отсутствия последействия.
В большинстве случаев модели СМО отображают процессы с конечным множеством состояний
и с отсутствием последействия. Такие процессы называют %#*$1*./' /)"%#(+%'/' =$09/'.
Марковские цепи характеризуются множеством состояний S, матрицей вероятностей переходов
из одного состояния в другое и начальными условиями (начальным состоянием). Удобно представлять
марковскую цепь в виде графа, в котором вершины соответствуют состояниям цепи, дугиперехо-
дам, веса дугвероятностям переходов (если время дискретно) или интенсивностям переходов ( ес-
ли время непрерывно).
Отметим, что интенсивностью перехода называю т величину V
ij
= lim P
ij
(t
1
) / t
1
при t
1
0, где P
ij
(t
1
) — веро-
ятность перех ода из состояния S
i
в состо яние S
j
за время t
1
. Обычно принимается условие
V
ii
= -
V
ij
,
j
i
что означает
N
V
ij
= 0. (3.44)
j=1
где N число состояний. На рис. 3.17 приведен пример марковской цепи в виде графа с состояния-
ми S
1
,...,S
4
, а в табл. 3.9 представлена матрица интенсивностей переходов для этого примера.
Большинство выходных параметров СМО можно определить, используя информацию о поведе-
нии СМО, т.е. информацию о состояниях СМО в установившихся (стационарных) режимах и об их
изменениях в переходных процессах. Эта информация имеет вероятностную природу, что обусловли-
вает описание поведения СМО в терминах вероятностей нахождения системы в различных состояни-
ях. Основой такого описания, а следовательно, и многих аналитических моделей СМО являют ся 7")(-
*$*'9 O#4/#8#"#().
Уравнения Колмогорова можно получить следующим образом.
Изменение вероятности P
i
нахождения системы в состоянии S
i
за время t
1
есть вероятность пе-
рехода системы в состояние S
i
из любых других состояний за вычетом вероятности перехода из состо-
яния S
i
в другие состояния за время t
1
, т.е.
P
i
(t) = P
i
(t+t
1
) - P
i
(t) =
P
ji
(t
1
)P
j
(t) -
P
ik
(t
1
)P
i
(t), (3.45)
jJ kK
где P
i
(t) и P
j
(t) — вероятности нахождения системы в состояниях S
i
и S
j
соответственно в момент вре-
мени t, а P
ji
(t
1
) и P
ik
(t
1
) — вероятности изменения состояний в течение времени t
1
; произведение вида
&.+.)$(*),$". !"#$%!#&'&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
79
Состояние S
1
S
2
S
3
S
4
S
1
-V
12
-V
13
-V
14
V
12
V
13
V
14
S
2
V
21
-V
21
00
S
3
00-V
34
V
34
S
4
0 V
42
0-V
42
M:BD+=: 3.9
%+,.3.)7. Пример марковской цепи
 5@!"! 3                                  %!#*%!#&F*:,$*        $I*:+*F*)&* !)!@&'! +($*,#)KH (*L*)&M

      C0:D+-+A.,7+. /45.D+ *E$. Как отмечено выше, аналитические модели СМО удается полу-
чить при довольно серьезных допущениях. К числу типичных допущений относятся следующие.
      Во-первых, как правило, считают, что в СМО используются бесприоритетные дисциплины об-
служивания типа FIFO.
      Во-вторых, времена обслуживания заявок в устройствах выбираются в соответствии с экспонен-
циальным законом распределения.
      В-третьих, в аналитических моделях СМО входные потоки заявок аппроксимируются 0"#+&$;-
>'/' потоками, т.е. потоками, обладающими свойствами стационарности, ординарности (невозмож-
ности одновременного поступления двух заявок на вход СМО), отсутствия последействия.
      В большинстве случаев модели СМО отображают процессы с конечным множеством состояний
и с отсутствием последействия. Такие процессы называют %#*$1*./' /)"%#(+%'/' =$09/'.
      Марковские цепи характеризуются множеством состояний S, матрицей вероятностей переходов
из одного состояния в другое и начальными условиями (начальным состоянием). Удобно представлять
марковскую цепь в виде графа, в котором вершины соответствуют состояниям цепи, дуги — перехо-
дам, веса дуг — вероятностям переходов (если время дискретно) или интенсивностям переходов ( ес-
ли время непрерывно).
      Отметим, что интенсивностью перехода называют величину Vij = lim Pij(t1) / t1 при t1→ 0, где Pij(t1) — веро-
ятность перехода из состояния Si в состояние Sj за время t1. Обычно принимается условие
          Vii = -∑ Vij,
                j≠ i
что означает
           N
          ∑ Vij = 0.                                                                                  (3.44)
          j=1
где N — число состояний. На рис. 3.17 приведен пример марковской цепи в виде графа с состояния-
ми S1,...,S4, а в табл. 3.9 представлена матрица интенсивностей переходов для этого примера.
                                                                                                     M:BD+=: 3.9

                                                Состояние               S1           S2       S3         S4
                                                       S1           -V12-V13-V14    V12      V13        V14
                                                       S2               V21         -V21      0          0
                                                       S3                0           0       -V34       V34
   %+,.3.)7. Пример марковской цепи                    S4                0          V42       0         -V42

      Большинство выходных параметров СМО можно определить, используя информацию о поведе-
нии СМО, т.е. информацию о состояниях СМО в установившихся (стационарных) режимах и об их
изменениях в переходных процессах. Эта информация имеет вероятностную природу, что обусловли-
вает описание поведения СМО в терминах вероятностей нахождения системы в различных состояни-
ях. Основой такого описания, а следовательно, и многих аналитических моделей СМО являются 7")(-
*$*'9 O#4/#8#"#().
      Уравнения Колмогорова можно получить следующим образом.
      Изменение вероятности Pi нахождения системы в состоянии Si за время t1 есть вероятность пе-
рехода системы в состояние Si из любых других состояний за вычетом вероятности перехода из состо-
яния Si в другие состояния за время t1, т.е.
          Pi(t) = Pi(t+t1) - Pi(t) = ∑ Pji(t1)Pj(t) - ∑ Pik(t1)Pi(t),                                 (3.45)
                                    j∈J              k∈K
где Pi(t) и Pj(t) — вероятности нахождения системы в состояниях Si и Sj соответственно в момент вре-
мени t, а Pji(t1) и Pik(t1) — вероятности изменения состояний в течение времени t1; произведение вида

 &.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*                 +($*,#&($"!)&*                                             79