Gói SimPy: Quản lý lập lịch sự kiện

Mô phỏng Sự kiện Rời rạc bằng Python

Dr Diogo Costa

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

Quản lý sự xuất hiện sự kiện

Sự xuất hiện của sự kiện trong thực tế có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều tình huống.
Phổ biến nhất gồm:
- sự kiện có điều kiện
- gián đoạn sự kiện
- chờ quy trình

Các tình huống này có thể mô hình hóa bằng SimPy (mô phỏng sự kiện rời rạc).

Sự kiện có điều kiện

Một số sự kiện phụ thuộc vào sự xảy ra của sự kiện khác
Chỉ kích hoạt khi đáp ứng điều kiện

Ví dụ

Khách đến cửa hàng quần áo
```
def customer_arrivals(env, shop)
```
Tìm mặt hàng cụ thể
```
env.timeout(search_time)
```

Chỉ mua nếu còn hàng

if shop.available[item]:

Bộ sinh: ghép toàn bộ mã

def customer_arrivals(env, shop):


    while True:

        yield env.timeout(search_time)


        # Chỉ mua nếu còn hàng
        if shop.available[item]:
            env.process(shop_buyer(env, item, 
                    num_items, shop))

Gián đoạn sự kiện

Một số sự kiện có thể bị gián đoạn do:

Sự kiện ưu tiên cao hơn xảy ra
Tự ngắt (ví dụ: sạc xe)
Bị buộc ngắt (ví dụ: máy hỏng)

Phương thức

simpy_process_1.interrupt()

Ví dụ

Máy định kỳ hỏng, làm gián đoạn dây chuyền.

def break_machine(env):

  # Thỉnh thoảng máy hỏng.
  while True:

    # Thời gian giữa các lần hỏng
    yield env.timeout(fail_time())


    # Máy hỏng: ngắt tiến trình
    simpy_process_1.interrupt()

Chờ quy trình

Một số quy trình phải chờ quy trình khác hoàn tất
Thường do tài nguyên hạn chế
Ví dụ: tài nguyên dùng chung với capacity=5:
```
simpy.Resource(env, capacity=5)
```
Do đó, một quy trình có thể phải chờ nếu tất cả tài nguyên đang bận

Ví dụ: Dự trữ xăng tại trạm phải được bổ sung định kỳ

with gas_station.request() as request:

  # Yêu cầu một trụ bơm
  yield request


  # Khi có trụ bơm: bơm nhiên liệu 
  liters_request = 10
  yield fuel_reserve.get(liters_request)

  # Việc bơm "thực" tốn thời gian
  refuel_duration = liters_request 
                      / refuel_speed


  yield env.timeout(refuel_duration)

Nối sự kiện bằng toán tử bit

Toán tử bit

Tính toán bitwise trên số nguyên
Cần hai toán hạng
- Ví dụ: a & b, a >> b, a ^ b

Trong SimPy

Tạo sự kiện điều kiện
Giữa 2 sự kiện

Toán tử bit dùng trong SimPy

Chờ cả hai quy trình: __and__() hoặc &
Chờ một trong hai quy trình: __or__() hoặc |

Nối sự kiện bằng toán tử bit

Ví dụ: Khán giả chờ đến lượt mua vé hoặc phim bán hết

with counter.request() as my_turn:


  # Chờ đến lượt hoặc phim bán hết
  result = yield my_turn | counter.sold_out[movie]


  # Nếu còn vé
  if my_turn in result:
    theater.num_moviegoers[movie] += 1
    return


  # Nếu hết vé
  if my_turn not in result:
    theater.num_renegers[movie] += 1
    return

Ayo berlatih!

Mô phỏng Sự kiện Rời rạc bằng Python