Примеры транзактов: требование на перевод денег, заказ на выполнение работ в фирме, приказ руководителя, покупатель в магазине, пассажир транспортного средства

Имитационная система GPSS ориентирована на объекты, процесс функционирования которых можно представить в виде множества состояний и правил перехода из одного состояния в другое в дискретной пространственно-временной области. Примерами моделируемых в GPSS объектов являются: транспортные объекты, составы, производственные системы, магазины, торговые объекты, компьютерные сети, системы передачи сообщений. Для регистрации изменений во времени существует событийный таймер модельного времени с переменным шагом. В системе происходят такие события, как поступление заявки, постановка заявки в очередь, начало обслуживания, конец обслуживания и др.

Различаются основные события, которые можно запланировать, т.е. рассчитать момент их наступления, например, появления заявки на входе, и вспомогательные события, происходящие в результате взаимодействия таких абстрактных элементов как блоки и транзакты, например, изменение состояния прибора обслуживания из "свободный" на "занят".

Алгоритмическая схема может быть использована для оформления таких формальных схем, как системы массового обслуживания и стохастические сети, автоматы, сети Петри.

Функциональная структура GPSS представляется комбинацией основных функциональных объектов, таких, как устройство, память, ключ (логические переключатели), очереди, транзакты. Кроме этого, она может быть представлена аппаратно-ориентированными, статистическими и вычислительными объектами.

Кусочно-линейные агрегаты (КЛА). Класс агрегативных моделей сложных систем определен в работах. Их структурные и поведенческие свойства исследовались в работе. Для этого была создана агрегативная имитационная система (АИС). Основным элементом построения таких моделей является кусочно-линейный агрегат, который относится к классу объектов, которые функционируют во времени tЄТ. Он способен воспринимать входные сигналы со значениями хЄX, выдавать выходные сигналы со значениями уЄY и находиться в каждый момент времени в некотором состоянии zЄZ. Эти объекты характеризуются множествами X, Y, Z, допустимыми формами входных и выходных сообщений, то есть функций х(t) и y(t), траекторий z(t), а также способ преобразования сообщений.

Динамика КЛА носит "событийный" характер. События могут быть внутренними и внешними. Внутренними событиями является достижение траекторией КЛА некоторого подмножества состояний Z*ЄZ, внешними - поступление входного сигнала. Состояние КЛА изменяется между событиями детерминированным образом. Каждому состоянию z ставится в соответствие величина x = x(z). Она трактуется как потенциальное время до наступления очередного внутреннего события.

Агрегативные системы служат определенным обобщением таких схем, как автоматы и модели массового обслуживания, сети Петри, численные методы решений дифференциальных уравнений, модели "черного ящика". Структуры данных, которые описывают состояния и сигналы агрегативных систем, помогают формализовать концептуальное представление элементов сложной системы.

В основу понятия агрегативной модели положено структурное представление системы в виде взаимодействующих элементов - КЛА.

Динамика агрегативной системы полностью определяется последовательностью событий, которые в ней происходят. Это соответствует концепции алгоритмической модели динамической сложной системы. Агрегативные системы реализованы на компьютере.

Сети Петри. Эти сети применяются при структуризации причинных связей и моделировании систем с параллельными процессами. Их расширения и обобщения являются математическими моделями, построенными в рамках определенной концепции структуризации. Они представляют системы в виде совокупности параллельных процессов, взаимодействующих на основе синхронизации событий или распределения общих ресурсов для нескольких процессов. Каждый процесс в рамках этой концепции представляется в виде логически обусловленных не упорядоченных по времени причинно-следственных цепочек условий и событий.

При разработке структур моделей дискретных систем можно использовать данные о логической взаимосвязи наблюдаемых в системе событий и условий, которые определяют наступление этих событий, как базовую информацию. В некоторых реальных системах нельзя точно указать момент времени наступления событий. Но имеется сложная система причин и следствий. Точное знание моментов времени реализации событий в системе часто можно игнорировать, поскольку такие сведения о событиях, которые происходят в реальных или проектируемых системах, или просто отсутствуют, или их нельзя считать достоверными. Это объясняется многообразием событий и условий, невозможностью полного их учета и верного описания, а также действием сложной и запутанной системы причин и следствий, определение которых по шкале времени часто не представляется возможным.

Вводятся базовые понятия "Условие" и "Событие", которые могут быть связаны отношением типа "Выполняется после". События выражают действия, реализация которых управляет состояниями системы. Состояния задаются в виде сложных условий. Они формулируются как предикаты с переменными в виде простых условий. Только при достижении определенных состояний (в этом случае соответствующие предикаты принимают истинное значение) обеспечивается возможность действий (наступление событий). Дальнейшим расширением раскрашенных сетей явились предикатные сети. Они позволяют связать с переходами сетей логические формулы (предикаты), представляющие классы возможных разметок во входных и выходных позициях в соответствии с метками дуг.

Эти выражения задают условия отбора необходимых красок для срабатывания переходов.

При разработке имитационной модели из класса расширений сетей Петри, как и для любой другой имитационной модели, выделяются четыре основных этапа: структуризации, формализации и алгоритмизации, программирования модели, а далее проведения имитационных экспериментов с моделью. При структуризации определяются и неоднократно уточняются действующие в системе процессы и используемые ресурсы, множества позиций, которые отображают в модели состояния процессов и ресурсов, и множества переходов (событий), подмножества синхронизирующих переходов (для описания параллельных процессов).

При формализации и алгоритмизации элементов модели для каждой позиции определяются атрибуты. Переход считается формально описанным, если известны множества смежных с этим переходом позиций, условия инициации перехода, схема выполнения, процедура перехода.

Условия перехода - есть некоторый предикат, который принимает истинное значение, если реализуется некоторая разметка позиций множества (проверяются атрибуты меток). Схема выполнения определяет изменение разметки позиций сети при срабатывании перехода. Процедура перехода представляет собой правила вычисления атрибутов или добавления меток. Программирование модели связано с описанием позиций и переходов сети, оформляемых с помощью систем программирования или моделирования, например, GPSS.