exponenta event banner

Изучение статистики и визуализация результатов моделирования

Основной целью создания моделирования дискретных событий является понимание базовой системы или информирование о решениях относительно базовой системы.

Статистические данные, собранные во время моделирования, могут быть важны для интерпретации поведения модели. Например:

  • При моделировании эксплуатации и технического обслуживания оборудования на сборочной линии можно использовать вычисленные показатели производства и количества дефектов для определения необходимости изменения графика технического обслуживания.

  • При моделировании шины связи при различных нагрузках шины можно использовать вычисленные средние задержки в сообщениях с высоким или низким приоритетом, чтобы определить, является ли предлагаемая архитектура жизнеспособной.

Число объектов, удаляющих блок, среднее время ожидания объектов, коэффициент использования и среднее число объектов, обслуживаемых в блоке сервера объектов, являются подмножеством статистики, которую необходимо визуализировать.

Многие блоки SimEvents ® имеют вкладку Статистика, на которой можно выбрать соответствующие данные.

Эта процедура показывает, как получить доступ к статистическому выходному сигналу для данного блока SimEvents.

  1. Определите, к какому статистическому выходному сигналу требуется получить доступ, и найдите соответствующий параметр в диалоговом окне блока. Чтобы узнать, какая статистика доступна, откройте диалоговое окно блока. Список доступных статистических данных отображается в виде списка параметров на вкладке Статистика (Statistics) диалогового окна.

    Entity Queue block window that displays supported statistics

  2. Установите флажок. После применения изменения блок получает новый выходной порт сигнала, соответствующий этой статистике.

    Например, блок «Очередь объектов» может отображать:

    • Количество отправленных объектов, d

    • Количество объектов в блоке, n

    • Среднее время ожидания объектов, w

    • Средняя длина очереди объектов, л

    Entity Queue block that displays four new ports, one for each statistic

  3. Для отображения статистики подключите эти порты вывода сигнала к блоку Simulink ® Scope.

    Примечание

    Используйте области и другие блоки наблюдателей для наблюдения за отдельными статистическими портами. Однако нельзя использовать одну и ту же область для наблюдения за несколькими портами статистики или использовать средство просмотра области для порта статистики. Для наблюдения за несколькими статистическими портами рекомендуется использовать инструментальную панель или инспектор данных моделирования.

    Таблица, показывающая все инструменты визуализации, приведена в разделе Отладка визуализации и анимации.

Встроенные статистические сигналы из блоков SimEvents можно использовать для получения более специализированной или сложной статистики. Один подход заключается в использовании блока Simulink Function, а другой - в вычислении статистики с использованием кода MATLAB ® после завершения моделирования. Дополнительные сведения об использовании статистики для управления временем выполнения см. в разделе Интерпретация моделей SimEvents с помощью статистического анализа. Пример сохранения статистических данных в рабочей области см. в разделе Оптимизация моделей SimEvents путем выполнения нескольких моделирований.

Изучение системы D/D/1 с помощью графиков

В этом примере показано, как изменить простую систему очередей и построить график статистических величин для интерпретации ее поведения. В примере dd1 модель очереди, которая представляет процесс заполнения цистерн транспортных средств, прибывающих на автозаправочную станцию, используется для просмотра статистики времени ожидания объекта и использования сервера. Для получения дополнительной информации о dd1 модель очереди см. в разделе Создание модели дискретного события.

Simple queueing model using Entity Generator, Entity Queue, Entity Server, and Entity Terminator blocks

Чтобы открыть модель непосредственно без выполнения шагов конфигурации, см. раздел Визуализация и просмотр результатов моделирования.

Просмотр статистики времени ожидания и использования

Длина очереди является примером статистики, которая количественно определяет состояние в конкретный момент времени. Другие статистические данные, такие как среднее время ожидания и использование сервера, суммируют поведение между simtime=0 и текущее время. Выполните следующие действия для изменения модели, чтобы можно было просмотреть среднее время ожидания объектов в очереди и сервере, а также долю времени, которое сервер тратит на хранение объекта.

  1. Дважды щелкните блок «Очередь объектов». Установить емкость в Inf. Перейдите на вкладку «Статистика» и задайте для параметра «Среднее ожидание» значение Onи нажмите кнопку «ОК».

    Появляется выходной порт w, представляющий среднюю продолжительность ожидания объектов в очереди. Подключите статистику к блоку области и переименуйте его в очередь среднего ожидания.

  2. Дважды щелкните блок «Сервер сущностей». Перейдите на вкладку «Статистика» и задайте для параметров «Среднее ожидание» и «Использование» значение Onи нажмите кнопку «ОК».

    Появляются два выходных порта w и util. w - средняя продолжительность ожидания объектов на сервере. util представляет долю времени, которое сервер тратит на хранение сущности.

  3. Добавьте два блока области. Переименуйте все блоки Scope с описательными именами, например, «Использование», «Количество удаленных объектов», «Сервер среднего ожидания».

  4. Подключите выходной порт сигнала util и два выходных порта сигнала w к входным портам сигнала in неподключенных блоков области. Сохраните модель.

  5. Моделирование модели с различными значениями параметра Период (Period) для времени межгенерации объекта в блоке Генератор объектов (Entity Generator). Наблюдайте за графиками, чтобы увидеть, как они меняются, если задать время между поколениями равным 0.3, 1.1, или 1.5, например.

Примечание

Блоки области не поддерживают объекты шины. Программное обеспечение SimEvents поддерживает блоки Scope только с одним входом.

Визуализация и изучение результатов моделирования

Откройте пример для просмотра результатов моделирования.

Наблюдения с графиков

  • На межпоколенческое время 0.3 или 1.1среднее время ожидания w в блоке сервера не изменяется после первого отхода от блока, поскольку время обслуживания фиксировано для всех удаленных объектов. Статистика среднего времени ожидания не включает частичное время ожидания для объектов, которые находятся на сервере, но еще не ушли.

    Scope block that displays the average wait time. The time is 1 for the entire simulation.

  • На межпоколенческое время 0.3, использование сервера util не повторяется, поскольку сервер постоянно занят, как только он получает первый объект.

    Scope block that displays the utilization. The utilization is 1 for entire simulation

  • На межпоколенческое время 1.5, что больше времени обслуживания (1), использование может уменьшиться, поскольку сервер имеет периоды простоя между объектами.

    The Scope block that displays that the utilization. The utilization decreases over time.

  • На межпоколенческое время 0.3среднее время ожидания w в очереди увеличивается на протяжении всего моделирования, поскольку очередь увеличивается и увеличивается.

    The Scope block displays the average wait time. The time increases to 3.5 at time 10.

  • На межпоколенческое время 1.1, что больше времени обслуживания (1), среднее время ожидания w в очереди равно нулю, поскольку каждый объект, который приходит в очередь, может немедленно уйти.

    The Scope block displays the average wait time. The time is 0 for the entire simulation.

См. также

| | |

Связанные темы