Paquete SimPy: gestión de la programación de eventos

Simulación de eventos discretos en Python

Dr Diogo Costa

Adjunct Professor, University of Saskatchewan, Canada & CEO of ImpactBLUE-Scientific

Gestión de la ocurrencia de eventos

La ocurrencia de eventos en problemas reales puede verse afectada por varias situaciones.
Las más comunes incluyen:
- eventos condicionales
- interrupción de eventos
- espera de procesos

Estas situaciones pueden modelarse en SimPy con eventos discretos.

Eventos condicionales

Ciertos eventos dependen de otros
Solo se activan si se cumple una condición

Ejemplo

Llegan clientes a una tienda de ropa
```
def customer_arrivals(env, shop)
```
Buscan un artículo concreto
```
env.timeout(search_time)
```

Lo compran solo si está disponible

if shop.available[item]:

Generador: unir todo el código

def customer_arrivals(env, shop):


    while True:

        yield env.timeout(search_time)


        # Only buy item if available
        if shop.available[item]:
            env.process(shop_buyer(env, item, 
                    num_items, shop))

Interrupción de eventos

Algunos eventos pueden interrumpirse por:

Eventos de mayor prioridad
Interrupción voluntaria (p. ej., carga de coche)
Interrupción forzada (p. ej., avería de máquina)

Método

simpy_process_1.interrupt()

Ejemplo

La máquina se avería periódicamente e interrumpe la producción.

def break_machine(env):

  # Break machine every now and then.
  while True:

    # Time between machine fails
    yield env.timeout(fail_time())


    # Machine fail: interrupt process
    simpy_process_1.interrupt()

Espera de procesos

Algunos procesos deben esperar a que otros terminen
Suele pasar por recursos limitados
Ejemplo: recursos compartidos con capacity=5:
```
simpy.Resource(env, capacity=5)
```
Un proceso puede esperar si todos los recursos están ocupados

Ejemplo: Las reservas de gasolina de una gasolinera deben reponerse con regularidad

with gas_station.request() as request:

  # Request one of the gas pumps
  yield request


  # Once pump is available: pump fuel 
  liters_request = 10
  yield fuel_reserve.get(liters_request)

  # The "actual" refueling takes time
  refuel_duration = liters_request 
                      / refuel_speed


  yield env.timeout(refuel_duration)

Concatena eventos con operadores bit a bit

Operadores bit a bit

Operan a nivel de bits sobre enteros
Requieren dos operandos
- Ejemplo: a & b, a >> b, a ^ b

En SimPy

Generan un evento condicional
Entre 2 eventos

Operadores bit a bit relevantes en SimPy

Espera a ambos procesos: __and__() o &
Espera a cualquiera: __or__() o |

Concatena eventos con operadores bit a bit

Ejemplo: Espectador espera su turno en taquilla o a que se agoten las entradas

with counter.request() as my_turn:


  # Wait until turn or movie is sold out
  result = yield my_turn | counter.sold_out[movie]


  # If tickets available
  if my_turn in result:
    theater.num_moviegoers[movie] += 1
    return


  # If tickets sold out
  if my_turn not in result:
    theater.num_renegers[movie] += 1
    return

¡Vamos a practicar!

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