SimPy 패키지: 이벤트 스케줄 관리

Python으로 배우는 이산 사건 시뮬레이션

Dr Diogo Costa

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

이벤트 발생 관리

현실 문제의 이벤트 발생은 여러 상황의 영향을 받습니다.
대표적 상황:
- 조건부 이벤트
- 이벤트 중단
- 프로세스 대기

이러한 상황은 SimPy 이산 이벤트 모델로 표현할 수 있습니다.

조건부 이벤트

어떤 이벤트는 다른 이벤트에 의존합니다
조건이 충족될 때만 트리거됩니다

예

고객이 의류 매장에 도착
```
def customer_arrivals(env, shop)
```
특정 상품을 찾음
```
env.timeout(search_time)
```

재고가 있을 때만 구매

if shop.available[item]:

제너레이터: 코드 통합

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))

이벤트 중단

다음 이유로 이벤트가 중단될 수 있습니다:

더 높은 우선순위 이벤트 발생
자발적 중단(예: 전기차 충전)
강제 중단(예: 기계 고장)

메서드

simpy_process_1.interrupt()

예

기계가 주기적으로 고장 나 생산 라인을 중단합니다.

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()

프로세스 대기

일부 프로세스는 다른 프로세스가 끝날 때까지 기다려야 합니다
자원 한계로 자주 발생합니다
예: 공유 자원 capacity=5
```
simpy.Resource(env, capacity=5)
```
모든 자원이 사용 중이면 대기합니다

예: 주유소의 연료 비축은 정기 보충이 필요합니다

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)

비트 연산자로 이벤트 결합

비트 연산자

정수에 비트 연산 수행
두 피연산자 필요
- 예: a & b, a >> b, a ^ b

SimPy에서

조건 이벤트 생성
두 이벤트 사이에서 동작

SimPy에 유용한 비트 연산자

두 프로세스를 모두 대기: __and__() 또는 &
둘 중 하나를 대기: __or__() 또는 |

비트 연산자로 이벤트 결합

예: 관객은 자신의 차례가 오거나 매진될 때까지 대기

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

Let's practice!

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