Pacote SimPy: agendando eventos

Simulação de Eventos Discretos em Python

Dr Diogo Costa

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

Gerenciando ocorrências de eventos

A ocorrência de eventos em problemas reais pode ser afetada por várias situações.
As mais comuns envolvem:
- eventos condicionais
- interrupção de eventos
- espera por processos

Essas situações podem ser modeladas em SimPy (eventos discretos).

Eventos condicionais

Certos eventos dependem da ocorrência de outro evento
Só disparam se uma condição for atendida

Exemplo

Clientes chegam a uma loja de roupas
```
def customer_arrivals(env, shop)
```
Procuram um item específico
```
env.timeout(search_time)
```

Só compram se houver estoque

if shop.available[item]:

Gerador: juntando tudo

def customer_arrivals(env, shop):


    while True:

        yield env.timeout(search_time)


        # Só compra se houver estoque
        if shop.available[item]:
            env.process(shop_buyer(env, item, 
                    num_items, shop))

Interrupção de eventos

Certos eventos podem ser interrompidos por:

Eventos de maior prioridade
Interrupção voluntária (ex.: carga de carro)
Interrupção forçada (ex.: quebra de máquina)

Método

simpy_process_1.interrupt()

Exemplo

Máquina quebra periodicamente, interrompendo a produção.

def break_machine(env):

  # Quebra de tempos em tempos
  while True:

    # Tempo entre falhas
    yield env.timeout(fail_time())


    # Falha: interrompe o processo
    simpy_process_1.interrupt()

Esperando por processos

Alguns processos precisam esperar outros terminarem
Isso ocorre porque recursos são limitados
Ex.: recursos compartilhados com capacity=5:
```
simpy.Resource(env, capacity=5)
```
Assim, um processo pode esperar se todos os recursos estiverem em uso

Exemplo: Reservas de gasolina num posto precisam ser reabastecidas regularmente

with gas_station.request() as request:

  # Solicita uma das bombas
  yield request


  # Quando liberar: bombeia combustível
  liters_request = 10
  yield fuel_reserve.get(liters_request)

  # O abastecimento "real" leva tempo
  refuel_duration = liters_request 
                      / refuel_speed


  yield env.timeout(refuel_duration)

Concatenar eventos com operadores bit a bit

Operadores bit a bit

Fazem cálculos bit a bit em inteiros
Esperam dois operandos
- Ex.: a & b, a >> b, a ^ b

No SimPy

Gera evento-condição
Entre 2 eventos

Operadores bit a bit relevantes no SimPy

Espera ambos os processos: __and__() ou &
Espera qualquer um dos processos: __or__() ou |

Concatenar eventos com operadores bit a bit

Exemplo: Espectador espera na fila até chegar sua vez ou os ingressos acabarem

with counter.request() as my_turn:


  # Espera pela vez ou por esgotar
  result = yield my_turn | counter.sold_out[movie]


  # Se ainda há ingressos
  if my_turn in result:
    theater.num_moviegoers[movie] += 1
    return


  # Se esgotou
  if my_turn not in result:
    theater.num_renegers[movie] += 1
    return

Vamos praticar!

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