Budowanie modelu symulacji dyskretnej w SimPy
Symulacja zdarzeń dyskretnych w Pythonie
Dr Diogo Costa
Adjunct Professor, University of Saskatchewan, Canada & CEO of ImpactBLUE-Scientific
Przed budową modelu
Zrozumienie systemu dynamicznego
Zdefiniowanie celu(-ów) modelu symulacji dyskretnej
Identyfikacja procesów:
- działających równolegle
- działających sekwencyjnie
Wybór odpowiednich zasobów SimPy (
resource,container,store)Zdefiniowanie architektury modelu:
- Identyfikacja zmiennych stanu
- Przepływ pracy modelu
- Generatory
System dynamiczny i cele modelu
Zrozumienie systemu dynamicznego
- Co moduluje jego zachowanie?
- Jakie procesy/zdarzenia należy uwzględnić?
Cele modelu
- Często stosowany do optymalizacji systemów
Co chcemy zoptymalizować?
- Więcej klientów
- Krótszy czas przetwarzania
- Optymalizacja alokacji zasobów
Zmienne stanu do monitorowania tych celów
Wybór odpowiednich zasobów SimPy
Zasoby współdzielone
simpy.Resource(env, capacity=4)
- Zasoby współdzielone między procesami
Przykłady
- Stoliki w restauracji
- Maszyny w fabryce
- Miejsca w teatrze
- Kasjerzy w sklepie
Kontenery
simpy.Container(env, capacity,
init=initial_capacity)
Zasób działający jak zbiornik lub kosz
Dodawanie i pobieranie ilości:
.put() i .get()
Przykłady
- Rezerwy paliwa na stacji benzynowej
- Węgiel w elektrowni węglowej
Wybór odpowiednich zasobów SimPy
Store
simpy.Store(env, capacity=4)
Zasób jak magazyn z wieloma elementami
Pojemność nieograniczona (domyślnie)
Miejsca do przechowywania dowolnych obiektów
Dodawanie i pobieranie elementów:
.put() i .get()
Przykłady
- Sklepy z wieloma produktami
- Magazyn
- Warsztat
- Gospodarstwo domowe
Łączenie zdarzeń za pomocą operatorów bitowych
SimPy używa operatorów bitowych do łączenia dwóch zdarzeń
Typy operatorów w Pythonie
- Arytmetyczne, logiczne i porównania
Operatory bitowe
- Obliczenia bitowe na liczbach całkowitych
- Wymagają dwóch operandów
- Przykład:
a & b,a >> b,a ^ b
- Przykład:
W SimPy
- Operatory bitowe generują zdarzenie warunkowe
- Oczekiwanie na oba lub jedno z dwóch zdarzeń/procesów
Istotne operatory bitowe dla SimPy
- Czeka na oba procesy:
__and__()lub& - Czeka na jeden z procesów:
__or__()lub|
Czas na ćwiczenia!
Symulacja zdarzeń dyskretnych w Pythonie
