Основы моделирования на языке GPSS/PC

Введение.

Одним из эффективных методов исследования сложных систем, а зачастую и практически единственным методом, является метод имитационного моделирования, когда модель имитирует работу реальной системы, воспроизводя во времени процесс ее функционирования. При этом адекватность модели достигается имитацией процесса функционирования каждого отдельного элемента системы с обязательным сохранением логики и правил их взаимодействия и развития, как во времени, так и в пространстве.

При построении имитационной модели и ее реализации предполагается использование средств вычислительной техники и программирования. Построение имитационных моделей с использованием традиционных языков программирования вызывает значительные трудности [1, 2]. В связи с этим возникла необходимость разработки специализированных языков имитационного моделирования.

Одним из наиболее эффективных и распространенных специализированных языков имитационного моделирования сложных дискретных систем является в настоящее время язык GPSS (General Purpose Simulation System – общецелевая система моделирования) [3, 6], относящийся к классу проблемно-ориентированных языков. Проблемной областью GPSS являются системы массового обслуживания (СМО). В качестве объектов этого языка используются аналоги таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.д. Достаточный набор подобных компонентов позволяет строить сложные имитационные модели, сохраняя привычную терминологию СМО.

Историю GPSS, которая начинается с 1961 г., можно условно разделить на два больших этапа [6]: 1) GPSS на "больших" ЭВМ (мэйнфреймы) и 2) GPSS на персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первые версии системы были разработаны и поддерживались фирмой IBM для ЭВМ типа IBM/360 и ЕС ЭВМ. Последняя версия GPSS V (1971 г.) стала классической.

Появление ПЭВМ и новых идей и подходов взаимодействия человека с ЭВМ не могло не отразиться на GPSS. В 1984 году фирма Minuteman Software разработала систему GPSS/PC – это первая GPSS-система, разработанная специально под новые диалоговые возможности ПЭВМ и в которой к тому же сохранилась "красота" классической GPSS. В нашей стране первые версии GPSS/PC появились в конце 80-х годов. В основном это были копии программ, полученные через третьи страны, и отличались они плохим качеством перевода документации или ее полным отсутствием.

Основной модуль пакета прикладных программ GPSS/PC представляет собой интегрированную среду, включающую, помимо транслятора с входного языка, средства ввода и редактирования текста модели, средства ее отладки и наблюдения за процессом моделирования, графические средства отображения атрибутов модели, а также средства накопления результатов моделирования в базе данных и их статистической обработки. Кроме основного модуля в состав пакета входит модуль создания стандартного отчета GPSS/PC, а также ряд дополнительных модулей и файлов.

1. Общие сведения о GPSS/PC.

Исходная программа на языке GPSS/PC, как и программа на любом языке программирования, представляет собой последовательность операторов. В общем случае операторы GPSS/PC имеют следующий формат: