1. Булюбаш, Б.В. Как использовать СМИ на уроках физики и в ученической проектной деятельности . М.: Чистые пруды. 2009,32с.
2. Булюбаш, Б.В.. Современная наука через призму британского учебника. – Лицейское и гимназическое образование, 2003, № 1. Сайт www.lgo.ru/oboz1-03.htm
3. Булюбаш, Б.В. Нарратив: между наукой и образованием. – Знание– сила, 2009, № 1. Сайт inauka.ru/analysis/article88982?subhtml.
4. Ruth Yarman, Billy McClune. Guide to the use of newspapers in science teaching. Belfast University, 2005
Среда имитационного моделирования GPSS.
Предварительные сведения
При имитационном моделировании сетей связи на ЭВМ они представляются совокупностью систем распределения информации, соединенных определенным образом. Системы распределения информации представляют собой стохастические дискретно-непрерывные модели, смена состояний которых происходит согласно моделирующему алгоритму. В процессе моделирования происходит накопление статистической информации, а по окончанию моделирования – обработка полученных данных для получения необходимых результатов.
Реализация систем распределения информации возможно и на других языках высокого и низкого уровня, таких как С++, Pascal, Assembler, однако это потребует значительных усилий на программирование и отладку, что обусловлено статистическим характером происходящих процессов и большим числом объектов и характеристик. Имитационное моделирование на GPSS требует минимальных знаний: достаточно лишь знание основ статистики и элементов языка GPSS. При этом число элементов, необходимых для описания системы распределения информации, минимально. Однако для того, чтобы не допустить ошибок в описании моделей, необходимо также понимание принципа работы интерпретатора GPSS.
Программа на GPSS представляет собой последовательность команд или операторов. Формат команды:
Имя является необязательным элементом параметра. Имя позволяет ссылаться на данный оператор в других операторах программы.
Поле операция является обязательным и содержит оператор, выполняющий определенную функцию. Оператор может иметь один или несколько операндов (параметров), которые конкретизируют функцию, выполняемую операндом. Число операндов не превышает семи; все они обозначаются латинскими буквами и расположены в определенном порядке. В некоторых случаях операнды могут отсутствовать, при этом подразумеваются их некоторые стандартные значения. Если операнд отсутствует, то его позиция отмечается запятой.
Комментарии позволяют улучшить читаемость текста программы и отделяются точкой с запятой.
Все операторы языка GPSS можно разделить на следующие категории:
а) операторы-блоки;
б) операторы определения объектов;
в) управляющие операторы;
г) операторы команды.
Операторы-блоки описывают логическую структуру модели. Язык GPSS насчитывает более 50 типов блоков, каждый из которых имеет определенную подпрограмму транслятора.
Операторы определения объектов предназначены для описания параметров объектов, таких как число каналов в многоканальной системе и др.
Управляющие операторы позволяют управлять процессом моделирования. Операторы команды управляют интегрированной средой GPSS.
Результатом трансляции программы является создание в памяти ЭВМ текущей модели, которая состоит из множества объектов. Любой из таких объектов представлен в памяти ЭВМ как некоторая совокупность чисел, определяющая поведение и свойства данного объекта.
Все объекты в GPSS можно разделить на семь классов:
а) динамические;
б) операционные;
в) аппаратные;
г) статистические;
д) запоминающие;
е) вычислительные;
ж) группирующие.
Динамические объекты подобны заявкам (сообщениям) в системе распределения информации и называются транзактами. Каждому транзакту соответствует определенное число параметров.
Операционные объекты соответствуют операторам-блокам программы и называются просто блоками. Они определяют маршрут движения транзактов в модели. Таким образом, модель на GPSS представляет собой совокупность блоков, соединенных в соответствии с принципом их взаимодействия. Возможно также графическое отображение модели в виде блок-схемы.
Аппаратные объекты отражают элементы реальной системы, такие как одноканальные и многоканальные устройства и логические переключатели. Одноканальные и многоканальные устройства могут быть непосредственно использованы для построения систем распределения информации, поскольку соответствуют обслуживающим приборам. Одноканальное устройство может обслуживать только один транзакт, многоканальное устройство – сразу несколько транзактов.
Статистические объекты предназначены для накопления и обработки статистической информации. Они представлены очередью и таблицей. Очередь позволяет собирать информацию о транзактах, задержанных в одной точке модели. Таблицы позволяют получать распределения случайных величин.
Вычислительные объекты представлены переменными и функциями. Функции позволяют задавать различные зависимости в виде математических выражений либо табличных распределений.
Запоминающие объекты дают возможность хранить в памяти величины либо массивы величин.
Группирующие объекты представлены списками пользователей и группами. Списки пользователей позволяют организовать различные дисциплины.
С каждым объектом связаны определенные числовые атрибуты, характеризующие его состояние. Системные атрибуты не привязаны к конкретной модели и характеризуют состояние модели в целом. Большая часть атрибутов называется стандартные числовые атрибуты (СЧА) и является доступной в качестве операндов программы, причем все СЧА являются целыми числами.
Каждый объект модели имеет свой собственный номер и имя. Номер определяется транслятором GPSS в автоматическом режиме, а имя задается пользователем.
Моделирование выполняется с помощью специальной программы – симулятора. Функционирование модели заключается в перемещении транзактов между блоками в соответствии с логикой модели. В начальный момент транзакты отсутствуют, однако симулятор осуществляет генерацию и в итоге в модели существует значительное число транзактов. Однако в любой дискретный момент времени симулятор осуществляет продвижение только одного транзакта.
Транзакт движется по пути, определенному блок-схемой. При входе транзакта в некоторый блок вызывается соответствующая подпрограмма, а после ее выполнения транзакт предпринимает попытку войти в следующий блок. Продвижение транзакта продолжается до следующих случаев:
а) транзакт поступает в блок TERMINATE, предназначенный для удаления транзактов;
б) транзакт поступает в блок ADVANCE, предназначенный для задержки транзактов на определенное время;
в) следующий блок, в который пытается войти транзакт, занят. В этом случае транзакт остается в предыдущем блоке и попытается войти в следующий блок позже.
При возникновении одного из указанных ранее условий симулятор обработку данного транзакта прекращает и переходит к обработке следующего транзакта. По мере прохождения транзактов через блоки происходит изменение содержимого счетчиков блоков, которые доступны через СЧА блоков: W – отражает текущее содержимое блока, а N – общее количество входов в блок.
Для соблюдения правильной последовательности действий симулятор имеет таймер модельного времени, имеющий следующие особенности:
а) временные интервалы представлены целыми числами;
б) единица модельного времени определяется разработчиком модели;
в) приращение таймера осуществляется не на единицу, а неравномерно – до ближайшего будущего события, что позволяет эффективней использовать ресурсы ЭВМ.
Таймер описывается значением двух СЧА: С1 – относительное модельное время; АС1 – абсолютное модельное время.
Для определения плана работы симулятора существует список текущих и список будущих событий. Список текущих событий включает в себя транзакты, время продвижения которых равно или меньше текущего модельного времени, и организуется в порядке убывания приоритетов и в порядке поступления транзактов.
В списке будущих событий находятся транзакты, для которых планируемое время продвижения больше текущего времени.
Симулятор GPSS осуществляет перемещение транзактов из одного списка в другой и корректирует значение таймера модельного времени.
