ساده ترین جریان ها فرآیندهای مارکوف و زنجیره های راه حل هستند. عناصر تئوری صف. مدل سازی این فرآیند

آژانس فدرالدر مورد آموزش در فدراسیون روسیه

FGOU SPO "کالج ساختمانی Perevozsky"

کار دوره

بر اساس رشته " روش های ریاضی»

با موضوع "SMO با زمان انتظار محدود. QS بسته"

معرفی................................................. .......................................................... ...................... 2

1. مبانی تئوری صف ...................................... ................................ 3

1.1 مفهوم فرآیند تصادفی ...................................... ................................ 3

1.2 فرآیند تصادفی مارکوف ..................................................... ...................... 4

1.3 جریان رویداد ..................................................... ...................................................... ............. 6

1.4 معادلات کولموگروف برای احتمالات حالت. احتمالات حالت نهایی ..................................................... ...................................................... ...................... 9

1.5 مسائل تئوری صف ...................................... ....... .. 13

1.6 طبقه بندی سیستم های صف ................................... ..... 15

2. سیستم های صف با انتظار................................................ ........ 16

2.1 QS تک کاناله با انتظار.......................................... ......... ........... 16

2.2 QS چند کاناله با انتظار...................................... ......... ......... 25

3. QS بسته................................................ .......................................................... ... 37

راه حل مشکل ..................................................... ................................... 45

نتیجه................................................. ................................................ ...... 50

کتابشناسی - فهرست کتب................................................ . ................................ 51


در این دوره به بررسی سیستم های مختلف صف (QS) و شبکه های صف (Queuing) خواهیم پرداخت.

سیستم نوبت دهی (QS) به عنوان یک سیستم پویا شناخته می شود که برای سرویس دهی کارآمد جریان درخواست ها (نیازهای خدمات) تحت محدودیت های منابع سیستم طراحی شده است.

مدل‌های QS برای توصیف زیرسیستم‌های مجزای سیستم‌های محاسباتی مدرن، مانند زیرسیستم پردازنده - حافظه اصلی، کانال ورودی-خروجی، و غیره مناسب هستند. یک برنامه کاربردی برای حل یک مشکل خاص با ورود به یک سیستم محاسباتی، مراحلی از شمارش، دسترسی به دستگاه های ذخیره سازی خارجی و دستگاه های ورودی-خروجی را طی می کند. پس از انجام یک توالی مشخص از چنین مراحلی که تعداد و مدت آن بستگی به پیچیدگی برنامه دارد، درخواست سرویس شده در نظر گرفته شده و از سیستم کامپیوتری خارج می شود. بنابراین، سیستم محاسباتی به عنوان یک کل را می توان با مجموعه ای از QS نشان داد، که هر یک منعکس کننده روند عملکرد یک دستگاه جداگانه یا گروهی از دستگاه های مشابه است که بخشی از سیستم هستند.

مجموعه ای از QS های به هم پیوسته شبکه صف (شبکه تصادفی) نامیده می شود.

برای شروع، به مبانی نظریه QS نگاه می کنیم، سپس به آشنایی با محتوای دقیق با QS با انتظارات و QS بسته می پردازیم. این دوره همچنین شامل یک بخش عملی است که در آن به طور مفصل نحوه استفاده از تئوری را در عمل یاد خواهیم گرفت.


نظریه صف یکی از شاخه های نظریه احتمال است. این نظریه در نظر دارد احتمالیمسائل و مدل های ریاضی (قبل از آن مدل های ریاضی قطعی را در نظر گرفتیم). یادآوری کنیم که:

مدل ریاضی قطعیرفتار یک شی (سیستم، فرآیند) را از منظر منعکس می کند اطمینان کاملدر حال و آینده

مدل ریاضی احتمالیتأثیر عوامل تصادفی را بر رفتار یک شی (سیستم، فرآیند) در نظر می گیرد و بنابراین، آینده را از نقطه نظر احتمال رویدادهای خاص ارزیابی می کند.

آن ها در اینجا، به عنوان مثال، در نظریه بازی مسائل در نظر گرفته شده است در شرایط عدم قطعیت .

اجازه دهید ابتدا مفاهیمی را در نظر بگیریم که «عدم قطعیت تصادفی» را مشخص می کنند، زمانی که عوامل نامشخص موجود در مسئله متغیرهای تصادفی هستند (یا توابع تصادفی) که مشخصه های احتمالی آن یا معلوم است یا از تجربه بدست می آید. چنین عدم قطعیتی همچنین "مطلوب"، "خوش خیم" نامیده می شود.

به بیان دقیق، اختلالات تصادفی در هر فرآیندی ذاتی هستند. ارائه مثال هایی از یک فرآیند تصادفی ساده تر از یک فرآیند "غیر تصادفی" است. حتی، برای مثال، روند اجرای ساعت (به نظر می رسد یک کار کاملاً کالیبره شده است - "مانند ساعت کار می کند") در معرض تغییرات تصادفی است (حرکت به جلو، عقب ماندن، توقف). اما تا زمانی که این اختلالات ناچیز هستند و تأثیر کمی بر پارامترهای مورد علاقه ما دارند، می‌توانیم از آنها غافل شویم و فرآیند را قطعی و غیرتصادفی بدانیم.

بگذار یک سیستم وجود داشته باشد اس (دستگاه فنی، گروهی از این دستگاه ها، یک سیستم فن آوری - یک ماشین، یک سایت، یک کارگاه، یک شرکت، یک صنعت و غیره). در سیستم اسنشت می کند فرآیند تصادفی، اگر در طول زمان حالت خود را تغییر دهد (از یک حالت به حالت دیگر منتقل شود)، علاوه بر این، به صورت تصادفی ناشناخته قبلی.

مثال ها:

1. سیستم اس- سیستم فن آوری (بخش ماشین). ماشین ها هر از چند گاهی خراب می شوند و تعمیر می شوند. فرآیندی که در این سیستم انجام می شود تصادفی است.

2. سیستم اس- هواپیمایی که در یک ارتفاع معین در یک مسیر خاص پرواز می کند. عوامل مزاحم - شرایط آب و هوایی، خطاهای خدمه و غیره، پیامدها - ناهمواری، نقض برنامه پرواز و غیره.

فرآیند تصادفی که در یک سیستم اتفاق می افتد نامیده می شود مارکوفسکی، اگر برای هر لحظه از زمان تی 0 ویژگی احتمالی یک فرآیند در آینده فقط به وضعیت آن در لحظه بستگی دارد تی 0 و به زمان و نحوه رسیدن سیستم به این وضعیت بستگی ندارد.

اجازه دهید سیستم در لحظه t 0 در وضعیت خاصی باشد اس 0 . ما ویژگی های وضعیت نظام در زمان حال و هر آنچه در آن اتفاق افتاده است را می دانیم تی <تی 0 (سابقه فرآیند). آیا می توانیم آینده را پیش بینی کنیم (پیش بینی کنیم) چه زمانی اتفاق خواهد افتاد تی >تی 0 ? دقیقاً نه، اما برخی از ویژگی های احتمالی این فرآیند را می توان در آینده یافت. به عنوان مثال، این احتمال که پس از مدتی سیستم اسقادر خواهد بود اس 1 یا در حالت باقی خواهد ماند اس 0 و غیره

مثال. سیستم اس- گروهی از هواپیماهای شرکت کننده در نبرد هوایی. اجازه دهید ایکس- تعداد هواپیماهای "قرمز"، y- تعداد هواپیماهای "آبی". تا آن زمان تی 0 تعداد هواپیماهای بازمانده (سقوط نشده) به ترتیب - ایکس 0 , y 0 . ما علاقه مند به این احتمال هستیم که در یک لحظه برتری عددی در سمت "قرمزها" باشد. این احتمال بستگی به این دارد که سیستم در آن زمان در چه وضعیتی بوده است تی 0، و نه در مورد زمان و در چه سکانسی کشته شدگان تا آن لحظه مردند تی 0 هواپیما

در تمرین فرآیندهای مارکوفمعمولاً به صورت خالص یافت نمی شوند. اما فرآیندهایی وجود دارد که می‌توان از تأثیر «پیش تاریخ» غفلت کرد. و هنگام مطالعه چنین فرآیندهایی، می توان از مدل های مارکوف استفاده کرد (تئوری صف سیستم های صف مارکوف را در نظر نمی گیرد، اما دستگاه ریاضی که آنها را توصیف می کند بسیار پیچیده تر است).

در تحقیق در عملیات پراهمیتدارای فرآیندهای تصادفی مارکوف با حالت های گسسته و زمان پیوسته.

فرآیند نامیده می شود فرآیند حالت گسسته، اگر حالت های احتمالی آن وجود داشته باشد اس 1 , اس 2، ... را می توان از قبل تعیین کرد، و انتقال سیستم از حالت به حالت "در یک پرش"، تقریباً بلافاصله اتفاق می افتد.

فرآیند نامیده می شود فرآیند زمانی پیوسته، اگر لحظه های انتقال ممکن از حالت به حالت از قبل ثابت نباشد، اما نامشخص باشد، تصادفی است و می تواند در هر لحظه رخ دهد.

مثال. سیستم فناوری (بخش) اسمتشکل از دو ماشین است که هر کدام می توانند در یک لحظه تصادفی از کار بیفتند (از کار بیفتند)، پس از آن تعمیر واحد بلافاصله شروع می شود، که همچنین برای یک زمان نامعلوم و تصادفی ادامه می یابد. حالت های سیستم زیر امکان پذیر است:

اس 0 - هر دو ماشین کار می کنند.

اس 1 - دستگاه اول در حال تعمیر است، دومی در حال کار است.

اس 2 - دستگاه دوم در حال تعمیر است، اولی در حال کار است.

اس 3 - هر دو دستگاه در حال تعمیر هستند.

انتقال سیستم اساز حالتی به حالت دیگر تقریباً بلافاصله، در لحظات تصادفی که یک ماشین خاص از کار می افتد یا تعمیر کامل می شود، رخ می دهد.

هنگام تجزیه و تحلیل فرآیندهای تصادفی با حالت های گسسته، استفاده از یک طرح هندسی راحت است - نمودار حالت. رئوس نمودار حالت های سیستم هستند. قوس های نمودار انتقال های احتمالی از حالتی به حالت دیگر هستند. برای مثال ما، نمودار حالت در شکل نشان داده شده است. 1.

برنج. 1. نمودار وضعیت سیستم

توجه داشته باشید. انتقال از حالت اس 0 اینچ اس 3 در شکل نشان داده نشده است، زیرا فرض بر این است که ماشین ها مستقل از یکدیگر خراب می شوند. ما از احتمال خرابی همزمان هر دو دستگاه غفلت می کنیم.

جریان رویداد- دنباله ای از رویدادهای همگن که یکی پس از دیگری در برخی لحظات تصادفی در زمان دنبال می شوند.

در مثال قبلی، این یک جریان شکست و یک جریان بازسازی است. مثال های دیگر: جریان تماس در یک مرکز تلفن، جریان مشتریان در یک فروشگاه و غیره.

جریان رویدادها را می توان به صورت بصری با مجموعه ای از نقاط در محور زمان نمایش داد O تی- برنج. 2.

برنج. 2. تصویر جریان رویدادها در محور زمان

موقعیت هر نقطه تصادفی است و تنها یک اجرای جریان در اینجا به تصویر کشیده شده است.

شدت جریان رویداد ( ) میانگین تعداد رویدادها در واحد زمان است.

بیایید به برخی از ویژگی ها (انواع) جریان رویداد نگاهی بیندازیم.

جریان رویدادها نامیده می شود ثابت، در صورتی که ویژگی های احتمالی آن به زمان بستگی نداشته باشد.

به طور خاص، شدت جریان ثابت ثابت است. جریان رویدادها ناگزیر دارای تراکم یا نادر است، اما ماهیت منظمی ندارند و میانگین تعداد رویدادها در واحد زمان ثابت است و به زمان بستگی ندارد.

جریان رویدادها نامیده می شود جریان بدون عواقب، اگر برای هر دو مقطع زمانی که همپوشانی ندارند و (نگاه کنید به شکل 2) تعداد رویدادهایی که روی یکی از آنها اتفاق می افتد به تعداد رویدادهایی که روی دیگری رخ می دهد بستگی ندارد. به عبارت دیگر، این بدان معنی است که رویدادهایی که جریان را تشکیل می دهند در مقاطع خاصی از زمان ظاهر می شوند مستقل از یکدیگرو هر کدام ناشی از علل خاص خود هستند.

جریان رویدادها نامیده می شود معمولی، اگر رویدادها یک به یک در آن ظاهر شوند و نه در یک گروه چندتایی در آن واحد.

جریان رویدادها نامیده می شود ساده ترین (یا پواسون ثابت)،اگر همزمان سه ویژگی داشته باشد:

1) ثابت؛

2) معمولی؛

3) هیچ عواقبی ندارد.

ساده ترین جریان ساده ترین توصیف ریاضی را دارد. همان نقش ویژه ای را در بین جریان ها ایفا می کند که قانون دارد. توزیع نرمالدر میان سایر قوانین توزیع یعنی وقتی اعمال شود کافی است تعداد زیادیجریان‌های مستقل، ثابت و معمولی (از نظر شدت قابل مقایسه با یکدیگر) جریانی نزدیک به ساده‌ترین جریان دارند.

برای ساده ترین جریان با فاصله شدت تیبین رویدادهای همسایه یک به اصطلاح دارد توزیع نماییبا تراکم:

پارامتر قانون نمایی کجاست.

برای متغیر تصادفی تی، که دارای توزیع نمایی است، ارزش مورد انتظارمتقابل پارامتر است و انحراف معیار برابر با انتظارات ریاضی است:

با در نظر گرفتن فرآیندهای مارکوف با حالت های گسسته و زمان پیوسته، فرض می شود که تمام انتقال های سیستم اساز حالتی به حالت دیگر تحت تأثیر جریانهای رویداد ساده (جریانهای فراخوانی، جریانهای شکست، جریانهای بازیابی و غیره) رخ می دهد. اگر تمام رویدادها جریان داشته باشند و سیستم را منتقل کنند اساز حالتی به حالت دیگر از ساده ترین، آنگاه فرآیندی که در سیستم رخ می دهد مارکوی خواهد بود.

بنابراین، یک سیستم در حالت تحت تأثیر یک جریان ساده از رویدادها قرار می گیرد. به محض ظاهر شدن اولین رویداد این جریان، سیستم از حالتی به حالت دیگر (روی نمودار حالت در امتداد فلش) "پرش" می کند.

برای وضوح، در نمودار وضعیت سیستم، برای هر کمان، شدت جریان رویدادهایی که سیستم را در امتداد این کمان (فلش) حرکت می‌دهد نشان داده شده است. - شدت جریان رویدادهایی که سیستم را از حالت به . چنین نموداری نامیده می شود مشخص شده است. برای مثال ما، نمودار برچسب گذاری شده در شکل نشان داده شده است. 3.

برنج. 3. گراف وضعیت سیستم دارای برچسب

در این شکل - شدت جریان شکست؛ - شدت جریان بازیابی

ما فرض می کنیم که میانگین زمان تعمیر ماشین به این بستگی ندارد که یک ماشین تعمیر شود یا هر دو در یک زمان. آن ها هر دستگاه توسط متخصص جداگانه تعمیر می شود.

بگذارید سیستم در حالت باشد اس 0 . در ایالت اس 1 توسط جریان خرابی های ماشین اول ترجمه می شود. شدت آن برابر است با:

میانگین زمان کارکرد بدون خرابی اولین ماشین کجاست.

از ایالت اس 1 اینچ اس 0 سیستم توسط جریان "تکمیل تعمیرات" ماشین اول منتقل می شود. شدت آن برابر است با:

میانگین زمان تعمیر ماشین اول کجاست.

شدت جریان های رویداد که سیستم را در امتداد تمام قوس های نمودار منتقل می کند به روشی مشابه محاسبه می شود. با در اختیار داشتن یک نمودار برچسب دار از حالات سیستم، ما می سازیم مدل ریاضیاز این فرآیند

اجازه دهید سیستم مورد بررسی قرار گیرد اسحالت های ممکن دارد. احتمال حالت هفتم احتمال این است که در لحظه زمان، سیستم در حالت قرار گیرد. بدیهی است که برای هر لحظه از زمان مجموع همه احتمالات حالت برابر با یک است:

برای یافتن همه احتمالات حالت ها به عنوان تابعی از زمان، ترکیب و حل کنید معادلات کولموگروفنوع خاصمعادلاتی که در آن توابع مجهول، احتمالات حالت ها هستند. قانون تشکیل این معادلات در اینجا بدون اثبات ارائه شده است. اما قبل از معرفی آن، اجازه دهید مفهوم آن را توضیح دهیم احتمال نهایی حالت .

چه خواهد شد به احتمالات دولت در؟ آیا آنها برای هر محدودیتی تلاش خواهند کرد؟ اگر این محدودیت ها وجود داشته باشد و به وضعیت اولیه سیستم بستگی نداشته باشد، آنها فراخوانی می شوند احتمالات حالت نهایی .

تعداد متناهی حالت های سیستم کجاست.

احتمالات حالت نهایی- اینها دیگر کمیت های متغیر (توابع زمان) نیستند، بلکه اعداد ثابت هستند. بدیهی است که:

احتمال حالت نهاییاساساً میانگین زمان نسبی است که سیستم در این حالت باقی می ماند.

به عنوان مثال، سیستم اسسه حالت دارد اس 1 , اس 2 و اس 3. احتمالات نهایی آنها به ترتیب 0.2 است. 0.3 و 0.5. این بدان معنی است که یک سیستم در یک حالت ساکن محدود به طور متوسط ​​2/10 از زمان خود را در حالت صرف می کند اس 1، 3/10 - قادر اس 2 و 5/10 - قادر اس 3 .

قانون تشکیل سیستم معادلات کولموگروف: در هر معادله سیستم در سمت چپاحتمال نهایی یک حالت معین است، ضرب در شدت کل همه جریان ها، از این ایالت هدایت می شود، آ در سمت راست او قطعات- مجموع حاصلضرب شدت تمام جریان ها، گنجانده شده است -ایالت، در مورد احتمالات حالت هایی که این جریان ها از آنها می آیند.

با استفاده از این قانون یک سیستم معادلات می نویسیم برای مثال ما :

.

به نظر می رسد این سیستم چهار معادله با چهار مجهول را می توان به طور کامل حل کرد. اما این معادلات همگن هستند (ترم آزاد ندارند) و بنابراین مجهولات را فقط تا یک عامل دلخواه تعیین می کنند. با این حال، می توانید از شرایط عادی سازی استفاده کنید: و از آن برای حل سیستم استفاده کنید. در این مورد، یکی (هر کدام) از معادلات را می توان کنار گذاشت (به عنوان یک نتیجه از معادلات دیگر).

ادامه مثال. بگذارید شدت جریان برابر با: .

معادله چهارم را کنار می گذاریم و به جای آن یک شرط نرمال سازی اضافه می کنیم:

.

آن ها در حالت محدود کننده و ساکن سیستم اسبه طور متوسط ​​40 درصد از زمان در حالت سپری خواهد شد اس 0 (هر دو دستگاه عملیاتی هستند)، 20٪ - در شرایط خوب اس 1 (دستگاه اول در حال تعمیر است دومی در حال کار) 27% - سالم اس 2 (دستگاه دوم در حال تعمیر، اولی در حال کار)، 13% - سالم اس 3 (هر دو دستگاه در حال تعمیر هستند). دانستن این احتمالات نهایی می تواند به تخمین میانگین کارایی سیستم و حجم کاری اندام های تعمیر کمک کند.

اجازه دهید سیستم اسقادر اس 0 (کاملاً عملیاتی) درآمدی معادل 8 واحد متعارف در واحد زمان به ارمغان می آورد اس 1 – درآمد 3 واحد متعارف، توانا اس 2 – درآمد 5 واحد متعارف، توانا اس 3- درآمدزایی نمی کند. سپس در حالت محدود کننده، ثابت، متوسط ​​درآمد در واحد زمان برابر با: واحدهای متعارف خواهد بود.

ماشین 1 در کسری از زمان برابر با: تعمیر می شود. ماشین 2 در کسری از زمان برابر با: تعمیر می شود. ناشی می شود مشکل بهینه سازی. حتی اگر بتوانیم میانگین زمان تعمیر ماشین اول یا دوم (یا هر دو) را کاهش دهیم، هزینه معینی برای ما خواهد داشت. سوال این است که آیا افزایش درآمد ناشی از تعمیرات سریعتر هزینه های تعمیر را افزایش می دهد؟ شما باید یک سیستم چهار معادله را با چهار مجهول حل کنید.

نمونه هایی از سیستم های خدمات نوبت دهی (QS): سانترال های تلفن، تعمیرگاه ها، دفاتر فروش بلیط، میز اطلاعات، ماشین ابزار و سایر سیستم های تکنولوژیکی، سیستم های کنترل انعطاف پذیر سیستم های تولیدو غیره.

هر QS از تعداد معینی واحد خدماتی تشکیل شده است که نامیده می شوند کانال های خدماتی(اینها ماشین آلات، چرخ دستی های حمل و نقل، ربات ها، خطوط ارتباطی، صندوقداران، فروشندگان و غیره هستند). هر QS برای خدمت به نوعی طراحی شده است جریان برنامه های کاربردی(الزامات) رسیدن به برخی از لحظات تصادفی در زمان.

سرویس درخواست برای مدتی به طور کلی تصادفی ادامه می یابد و پس از آن کانال آزاد شده و آماده دریافت درخواست بعدی می شود. ماهیت تصادفی جریان برنامه‌ها و زمان سرویس منجر به این واقعیت می‌شود که در برخی دوره‌های زمانی، تعداد بسیار زیادی از برنامه‌ها در ورودی QS جمع می‌شوند (آنها یا در صف قرار می‌گیرند یا QS را بدون سرویس رها می‌کنند). در دوره های دیگر، سیستم با زیر بار کار می کند یا کاملاً بیکار خواهد بود.

فرآیند عملیات QS یک فرآیند تصادفی با حالت های گسسته و زمان پیوسته است. وضعیت QS هنگامی که رویدادهای خاصی رخ می دهد ناگهان تغییر می کند (ورود یک برنامه جدید، پایان سرویس، لحظه ای که برنامه ای که از انتظار خسته شده است از صف خارج می شود).

موضوع تئوری صف- ساخت و ساز مدل های ریاضی، اتصال شرایط عملیاتی داده شده QS (تعداد کانال ها، بهره وری آنها، قوانین عملیاتی، ماهیت جریان درخواست ها) با ویژگی های مورد علاقه ما - شاخص های اثربخشی QS. این شاخص ها توانایی CMO را برای مقابله با جریان برنامه ها توصیف می کنند. آنها می توانند عبارتند از: میانگین تعداد برنامه های ارائه شده توسط QS در واحد زمان. میانگین تعداد کانال های شلوغ؛ میانگین تعداد برنامه های کاربردی در صف. میانگین زمان انتظار برای خدمات و غیره

تجزیه و تحلیل ریاضیاگر روند این کار مارکویی باشد، کار QS بسیار تسهیل می شود. جریان رویدادهایی که سیستم را از حالتی به حالت دیگر منتقل می کنند ساده ترین هستند. در غیر این صورت، توصیف ریاضی فرآیند بسیار پیچیده می شود و به ندرت می توان آن را به وابستگی های تحلیلی خاص رساند. در عمل، فرآیندهای غیر مارکوف با تقریب به فرآیندهای مارکوف تقلیل می‌یابند. دستگاه ریاضی زیر فرآیندهای مارکوف را توصیف می کند.

تقسیم اول (بر اساس وجود صف):

1. QS با شکست.

2. صف با یک صف.

در QS با خرابیدرخواستی دریافت شده در زمانی که همه کانال ها مشغول هستند رد می شود، QS را ترک می کند و در آینده سرویس نمی شود.

در SMO با یک صفبرنامه ای که در زمانی وارد می شود که همه کانال ها مشغول هستند، آن را ترک نمی کند، بلکه در یک صف قرار می گیرد و منتظر فرصتی برای ارائه خدمات است.

QS با صف تقسیم می شوندبر انواع متفاوتبسته به نحوه سازماندهی صف - محدود یا نامحدود. محدودیت ها ممکن است مربوط به طول صف و زمان انتظار، "انضباط خدمات" باشد.

بنابراین، به عنوان مثال، QS های زیر در نظر گرفته می شوند:

· CMO با درخواست های بی حوصله (طول صف و زمان خدمات محدود است).

· QS با خدمات اولویت دار، یعنی. برخی از برنامه ها خارج از نوبت پردازش می شوند و غیره.

علاوه بر این، QS ها به QS های باز و QS های بسته تقسیم می شوند.

در یک QS بازویژگی های جریان درخواست ها به وضعیت خود QS (چند کانال اشغال شده) بستگی ندارد. در یک QS بسته- بستگی دارد به عنوان مثال، اگر یک کارگر به گروهی از ماشین‌ها سرویس دهد که هر از گاهی نیاز به تنظیم دارند، شدت جریان «تقاضا» از ماشین‌ها به این بستگی دارد که چه تعداد از آن‌ها در حال حاضر کار کرده و منتظر تنظیم هستند.

طبقه بندی SMO به گونه های فوق محدود نیست، اما این کافی است.

بیایید ساده ترین QS را با انتظار در نظر بگیریم - یک سیستم تک کانالی (n - 1) که جریانی از درخواست ها را با شدت دریافت می کند. شدت سرویس (یعنی به طور متوسط ​​یک کانال مشغول به طور مداوم درخواست های سرویس دهی شده را برای هر واحد (از زمان) صادر می کند. درخواستی که در زمانی که کانال مشغول است در صف قرار می گیرد و در انتظار سرویس است.

سیستم با طول صف محدود. اجازه دهید ابتدا فرض کنیم که تعداد مکان‌های صف با عدد m محدود می‌شود، یعنی. اگر برنامه ای در زمانی وارد شود که از قبل m-applications در صف وجود داشته باشد، سیستم را بدون سرویس رها می کند. در آینده با هدایت m به بی نهایت، ویژگی های یک QS تک کاناله را بدون محدودیت در طول صف به دست خواهیم آورد.

ما وضعیت های QS را با توجه به تعداد برنامه های موجود در سیستم (هم در حال سرویس و هم در انتظار سرویس) شماره گذاری می کنیم:

کانال رایگان است

کانال شلوغ است، هیچ صفی وجود ندارد.

کانال مشغول است، یک برنامه در صف است.

کانال مشغول است، برنامه های k-1 در صف هستند.

کانال شلوغ است، برنامه ها در نوبت هستند.

GSP در شکل نشان داده شده است. 4. تمام شدت جریان های رویداد که در امتداد فلش ها از چپ به راست به سمت سیستم حرکت می کنند برابر است با و از راست به چپ - . در واقع، جریان درخواست‌ها، سیستم را در امتداد فلش‌ها از چپ به راست حرکت می‌دهد (به محض رسیدن درخواست، سیستم به حالت بعدی می‌رود)، در حالی که از راست به چپ جریانی از "انتشار" یک کانال شلوغ وجود دارد. ، که دارای شدت است (به محض اینکه درخواست بعدی سرویس شود، کانال یا رایگان می شود یا تعداد برنامه های موجود در صف کاهش می یابد).

برنج. 4. QS تک کاناله با انتظار

در شکل نشان داده شده است. نمودار 4 نمودار تولید مثل و مرگ است. اجازه دهید عباراتی را برای احتمالات محدود کننده حالت ها بنویسیم:

(5)

یا با استفاده از: :

(6)

خط آخر در (6) شامل یک تصاعد هندسی با جمله اول 1 و مخرج p است که از آن به دست می آوریم:

(7)

در ارتباط با آن، احتمالات محدود کننده شکل می گیرند:

(8).

عبارت (7) فقط برای< 1 (при = 1 она дает неопределенность вида 0/0). Сумма геометрической прогрессии со знаменателем = 1 равна m+2, и в этом случае:

اجازه دهید ویژگی های QS را تعیین کنیم: احتمال خرابی، توان نسبی q، توان عملیاتی مطلق A، متوسط ​​طول صف، میانگین تعداد برنامه های مرتبط با سیستم، متوسط ​​زمان انتظار در صف، میانگین زمان صرف شده توسط یک برنامه کاربردی در QS .

احتمال شکست. بدیهی است که تنها در صورتی درخواست رد می شود که کانال مشغول باشد و تمام مکان های t در صف نیز مشغول باشند:

(9).

پهنای باند نسبی:

(10).

میانگین طول صف بیایید میانگین تعداد برنامه های کاربردی در صف را به عنوان انتظار ریاضی یک متغیر تصادفی گسسته R-تعداد برنامه های کاربردی در صف پیدا کنیم:

با احتمال یک برنامه در صف وجود دارد، با احتمال دو برنامه وجود دارد، به طور کلی با احتمال، برنامه های k-1 در صف و غیره وجود دارد که از آنها:

(11).

از آنجایی که مجموع (11) را می توان به عنوان مشتقی از مجموع پیشرفت هندسی تفسیر کرد:

جایگزین کردن این بیاندر (11) و با استفاده از (8)، در نهایت به دست می آوریم:

(12).

میانگین تعداد برنامه های کاربردی در سیستم. سپس، فرمولی برای میانگین تعداد درخواست‌های مرتبط با سیستم (هم در صف ایستاده و هم در حال سرویس) به دست می‌آوریم. از آنجایی که میانگین تعداد برنامه های تحت سرویس کجاست و k مشخص است، باید تعیین کنیم. از آنجایی که تنها یک کانال وجود دارد، تعداد درخواست‌های سرویس‌دهی شده می‌تواند 0 (با احتمال ) یا 1 (با احتمال 1 - ) باشد که از آن‌ها:

.

و میانگین تعداد برنامه های مرتبط با QS:

(13).

میانگین زمان انتظار برای یک برنامه در صف. بیایید آن را نشان دهیم؛ اگر درخواستی در یک نقطه از زمان وارد سیستم شود، به احتمال زیاد کانال سرویس مشغول نخواهد بود و مجبور نیست در صف منتظر بماند (زمان انتظار صفر است). به احتمال زیاد در زمانی که درخواستی در حال انجام است وارد سیستم می شود، اما هیچ صفی در مقابل او وجود نخواهد داشت و درخواست برای یک دوره زمانی (میانگین زمان سرویس دهی) منتظر شروع سرویس می ماند. درخواست). این احتمال وجود دارد که برنامه دیگری در صف قبل از بررسی برنامه وجود داشته باشد و میانگین زمان انتظار برابر با و غیره باشد.

اگر k=m+1، یعنی. هنگامی که یک درخواست تازه وارد کانال سرویس را اشغال می کند و m-درخواست را در صف می بیند (احتمال این امر)، در این صورت درخواست در صف قرار نمی گیرد (و ارائه نمی شود)، بنابراین زمان انتظار صفر است. میانگین زمان انتظار خواهد بود:

اگر در اینجا عبارات را جایگزین احتمالات (8) کنیم، دریافت می کنیم:

(14).

در اینجا ما از روابط (11)، (12) (مشتق از یک پیشرفت هندسی) و همچنین از (8) استفاده می کنیم. با مقایسه این عبارت با (12)، توجه می کنیم که به عبارت دیگر، میانگین زمان انتظار برابر است با میانگین تعداد برنامه های موجود در صف تقسیم بر شدت جریان برنامه.

(15).

میانگین زمانی که یک برنامه کاربردی در سیستم می ماند. اجازه دهید انتظار ریاضی یک متغیر تصادفی را به عنوان زمان ماندن یک درخواست در QS نشان دهیم، که مجموع میانگین زمان انتظار در صف و میانگین زمان سرویس است. اگر بار سیستم 100٪ باشد بدیهی است، در غیر این صورت:

.

مثال 1. پمپ بنزین (پمپ بنزین) پمپ بنزینی است با یک کانال سرویس (یک پمپ).

منطقه در ایستگاه اجازه می دهد تا بیش از سه خودرو در صف سوخت گیری همزمان نباشند (m = 3). اگر از قبل سه ماشین در صف باشد، ماشین بعدی که به ایستگاه می‌رسد به صف نمی‌پیوندد. جریان اتومبیل هایی که برای سوخت گیری می رسند دارای شدت = 1 (خودرو در دقیقه) است. فرآیند سوخت گیری به طور متوسط ​​1.25 دقیقه طول می کشد.

تعريف كردن:

احتمال شکست؛

ظرفیت نسبی و مطلق پمپ بنزین ها؛

میانگین تعداد خودروهایی که در انتظار سوخت‌گیری هستند؛

میانگین تعداد خودروها در پمپ بنزین (از جمله آنهایی که در حال سرویس دهی هستند)؛

میانگین زمان انتظار برای یک ماشین در صف؛

میانگین زمانی که یک خودرو در پمپ بنزین می گذراند (از جمله سرویس).

به عبارت دیگر، میانگین زمان انتظار برابر است با میانگین تعداد برنامه های موجود در صف تقسیم بر شدت جریان برنامه.

ابتدا شدت کاهش یافته جریان برنامه ها را پیدا می کنیم: =1/1.25=0.8; =1/0.8=1.25.

طبق فرمول (8):

احتمال شکست 0.297 است.

ظرفیت نسبی QS: q=1-=0.703.

خروجی مطلق QS: A==0.703 خودرو در دقیقه.

با استفاده از فرمول (12) میانگین تعداد خودروهای موجود در صف را پیدا می کنیم:

آن ها میانگین تعداد خودروهایی که برای پر کردن پمپ بنزین در صف ایستاده اند 1.56 خودرو است.

به این مقدار میانگین تعداد وسایل نقلیه تحت سرویس اضافه می شود:

ما میانگین تعداد خودروهای مرتبط با پمپ بنزین را دریافت می کنیم.

میانگین زمان انتظار برای یک ماشین در صف طبق فرمول (15):

با افزودن به این مقدار، میانگین زمانی را که یک خودرو در پمپ بنزین می گذراند به دست می آوریم:

سیستم هایی با انتظار نامحدود در چنین سیستم هایی مقدار m محدود نمی شود و بنابراین می توان با عبور از حد در عبارات (5) و (6) قبلی (5)، (6) و غیره، ویژگی های اصلی را به دست آورد.

توجه داشته باشید که مخرج در آخرین فرمول (6) مجموع تعداد نامتناهی از ترم های پیشروی هندسی است. این مجموع زمانی همگرا می شود که پیشرفت بی نهایت در حال کاهش باشد، یعنی. در<1.

می توان ثابت کرد که<1 есть условие, при котором в СМО с ожиданием существует предельный установившийся режим, иначе такого режима не существует, и очередь при будет неограниченно возрастать. Поэтому в дальнейшем здесь предполагается, что <1.

اگر، روابط (8) به شکل زیر در می آیند:

(16).

اگر محدودیتی در طول صف وجود نداشته باشد، هر برنامه ای که وارد سیستم می شود سرویس می شود، بنابراین q=1، .

میانگین تعداد برنامه های موجود در صف را از (12) در زیر بدست می آوریم:

میانگین تعداد برنامه های کاربردی در سیستم طبق فرمول (13) در:

.

میانگین زمان انتظار از فرمول (14) با:

.

در نهایت، میانگین زمانی که یک برنامه کاربردی در QS می ماند:

سیستم با طول صف محدود. بیایید یک کانال QS با انتظار در نظر بگیریم که جریانی از درخواست‌ها را با شدت دریافت می‌کند. شدت خدمات (برای یک کانال)؛ تعداد مکان های موجود در صف

وضعیت های سیستم با توجه به تعداد درخواست های مرتبط با سیستم شماره گذاری می شوند:

بدون صف:

همه کانال ها رایگان هستند.

یک کانال اشغال شده، بقیه رایگان هستند.

-کانال ها اشغال شده اند، بقیه نه.

همه کانال ها اشغال شده اند، هیچ کانال رایگان وجود ندارد.

یک صف وجود دارد:

همه کانال های n اشغال شده اند. یک برنامه در صف قرار دارد.

تمام کانال های n، درخواست های r در صف اشغال شده اند.

تمام کانال های n، درخواست های r در صف اشغال شده اند.

GSP در شکل نشان داده شده است. 17. هر فلش با شدت جریان رویداد مشخص شده است. در امتداد فلش ها از چپ به راست، سیستم همیشه با همان جریان درخواست ها با شدت انتقال داده می شود.

برنج. 17. QS چند کاناله با انتظار

نمودار برای فرآیندهای تولید مثل و مرگ، که قبلاً راه حل برای آنها به دست آمده است، معمولی است. بیایید عباراتی را برای احتمالات محدود کننده حالت ها با استفاده از نماد بنویسیم: (در اینجا از عبارت برای مجموع یک تصاعد هندسی با مخرج استفاده می کنیم).

بنابراین، تمام احتمالات حالت پیدا شده است.

اجازه دهید ویژگی های عملکرد سیستم را تعیین کنیم.

احتمال شکست. اگر تمام n-کانال ها و همه مکان های m در صف اشغال شده باشند، درخواست ورودی رد می شود:

(18)

توان عملیاتی نسبی احتمال شکست را به یکی تکمیل می کند:

توان عملیاتی مطلق QS:

(19)

میانگین تعداد کانال های شلوغ برای QS با امتناع، با میانگین تعداد برنامه های کاربردی در سیستم همزمان بود. برای یک QS با صف، میانگین تعداد کانال‌های شلوغ با میانگین تعداد برنامه‌های کاربردی در سیستم منطبق نیست: مقدار دوم با میانگین تعداد برنامه‌های موجود در صف با اولی متفاوت است.

اجازه دهید میانگین تعداد کانال های اشغال شده را با علامت گذاری کنیم. هر کانال شلوغ به طور متوسط ​​به ازای هر واحد زمان به ادعاهای A پاسخ می دهد و QS به عنوان یک کل به طور متوسط ​​​​ادعاهای A را در واحد زمان ارائه می دهد. با تقسیم یکی بر دیگری بدست می آوریم:

میانگین تعداد درخواست ها در یک صف را می توان مستقیماً به عنوان انتظار ریاضی یک متغیر تصادفی گسسته محاسبه کرد:

(20)

در اینجا دوباره (عبارت داخل پرانتز) مشتق حاصل از مجموع پیشرفت هندسی رخ می دهد (نگاه کنید به بالا (11)، (12) - (14))، با استفاده از رابطه برای آن، به دست می آوریم:

میانگین تعداد برنامه های کاربردی در سیستم:

میانگین زمان انتظار برای یک برنامه در صف. بیایید تعدادی از موقعیت‌ها را در نظر بگیریم که در حالتی که یک درخواست تازه وارد سیستم را پیدا می‌کند و مدت زمانی که باید منتظر سرویس بماند، متفاوت است.

اگر درخواستی همه کانال‌ها را مشغول پیدا نکند، اصلاً نباید منتظر بماند (شرایط مربوطه در انتظار ریاضی برابر با صفر است). اگر درخواستی در زمانی وارد شود که همه کانال‌های n مشغول هستند و هیچ صفی وجود ندارد، باید به طور متوسط ​​برای مدت زمانی برابر با (زیرا "جریان انتشار" کانال‌ها دارای شدت ) منتظر بماند. اگر درخواستی تمام کانال‌ها را مشغول و یک درخواست در مقابل آن در صف بیابد، باید به طور متوسط ​​برای مدتی منتظر بماند (برای هر درخواست در مقابل) و غیره. اگر درخواستی خود را در یک صف بیابد - درخواست، باید به طور متوسط ​​برای زمان منتظر بماند اگر درخواستی که به تازگی وارد شده است، m-درخواست‌های موجود در صف را پیدا کند، اصلاً منتظر نخواهد ماند (اما ارائه نخواهد شد). میانگین زمان انتظار را با ضرب هر یک از این مقادیر در احتمالات مربوطه بدست می آوریم:

(21)

همانطور که در مورد یک QS تک کاناله با انتظار، توجه می کنیم که این عبارت با عبارت میانگین طول صف (20) تنها با ضریب تفاوت دارد، یعنی.

.

میانگین زمان اقامت یک درخواست در سیستم، و همچنین برای یک QS تک کاناله، با میانگین زمان انتظار در میانگین زمان خدمات ضرب در توان عملیاتی نسبی متفاوت است:

.

سیستم هایی با طول صف نامحدود ما یک کانال QS را با انتظار در نظر گرفتیم، زمانی که بیش از m-درخواست ها نمی توانند همزمان در صف باشند.

همانطور که قبلاً هنگام تجزیه و تحلیل سیستم ها بدون محدودیت، لازم است روابط به دست آمده برای .

احتمال حالت ها را از فرمول ها با عبور از حد (at) بدست می آوریم. توجه داشته باشید که مجموع پیشروی هندسی مربوطه در >1 همگرا و واگرا می شود. فرض کنید که<1 и устремив в формулах величину m к бесконечности, получим выражения для предельных вероятностей состояний:

(22)

احتمال شکست، توان عملیاتی نسبی و مطلق. از آنجایی که هر درخواست دیر یا زود سرویس می شود، ویژگی های توان عملیاتی QS عبارتند از:

میانگین تعداد برنامه های موجود در صف از (20) به دست می آید:

,

و میانگین زمان انتظار از (21) است:

.

میانگین تعداد کانال های اشغال شده، مانند قبل، از طریق توان عملیاتی مطلق تعیین می شود:

.

میانگین تعداد برنامه های مرتبط با QS به عنوان میانگین تعداد برنامه های کاربردی در صف به اضافه میانگین تعداد برنامه های تحت سرویس (میانگین تعداد کانال های اشغال) تعریف می شود:

مثال 2. یک پمپ بنزین با دو پمپ (n = 2) به جریانی از خودروها با شدت 0.8 = (ماشین در دقیقه) سرویس می دهد. میانگین زمان سرویس در هر دستگاه:

پمپ بنزین دیگری در این منطقه وجود ندارد، بنابراین صف ماشین ها در جلوی پمپ بنزین می تواند تقریباً نامحدود رشد کند. ویژگی های QS را بیابید.

از آنجا که<1, очередь не растет безгранично и имеет смысл говорить о предельном стационарном режиме работы СМО. По формулам (22) находим вероятности состояний:

و غیره.

با تقسیم ظرفیت مطلق QS A = 0.8 بر شدت سرویس = 0.5، میانگین تعداد کانال های شلوغ را پیدا خواهیم کرد:

احتمال عدم صف در پمپ بنزین به صورت زیر خواهد بود:

میانگین تعداد خودروهای در صف:

میانگین تعداد خودروها در پمپ بنزین ها:

میانگین زمان انتظار در صف:

میانگین زمانی که یک خودرو در پمپ بنزین می گذراند:

QS با زمان انتظار محدود. قبلاً، سیستم‌هایی را در نظر می‌گرفتیم که انتظار فقط با طول صف (تعداد m درخواست‌ها به طور همزمان در صف) محدود می‌شد. در چنین QS، برنامه‌ای که در یک صف رشد کرده است، آن را ترک نمی‌کند تا زمانی که منتظر سرویس شود. در عمل، انواع دیگری از QS وجود دارد که در آنها یک برنامه، پس از مدتی انتظار، می تواند صف را ترک کند (به اصطلاح برنامه های کاربردی "بی صبر").

بیایید یک QS از این نوع را در نظر بگیریم، با این فرض که محدودیت زمان انتظار یک متغیر تصادفی است.

فرض کنید یک QS کانال n با انتظار وجود دارد، که در آن تعداد مکان‌های صف نامحدود است، اما زمان ماندن یک درخواست در صف، یک متغیر تصادفی با مقدار متوسط ​​است، بنابراین، هر درخواست در صف صف در معرض نوعی پواسون "جریان مراقبت" با شدت است:

اگر این جریان پواسون باشد، فرآیندی که در QS رخ می‌دهد مارکوین خواهد بود. اجازه دهید احتمالات حالت را برای آن پیدا کنیم. شماره‌گذاری حالت‌های سیستم با تعداد برنامه‌های کاربردی در سیستم مرتبط است - هر دو در حال سرویس و ایستادن در صف:

بدون صف:

همه کانال ها رایگان هستند.

یک کانال مشغول است.

دو کانال مشغول هستند.

همه کانال های n اشغال شده اند.

یک صف وجود دارد:

همه n-کانال ها اشغال شده اند، یک درخواست در صف است.

تمام کانال های n اشغال شده اند، درخواست های r در صف هستند و غیره.

نمودار حالت ها و انتقال های سیستم در شکل نشان داده شده است. 23.

برنج. 23. QS با زمان انتظار محدود

بیایید این نمودار را مانند قبل علامت گذاری کنیم. تمام فلش هایی که از چپ به راست منتهی می شوند، شدت جریان برنامه ها را نشان می دهند. برای حالت‌های بدون صف، فلش‌هایی که از سمت راست به چپ منتهی می‌شوند، مانند قبل، شدت کل جریان را نشان می‌دهند که تمام کانال‌های اشغال شده را سرویس می‌دهد. در مورد حالت‌های دارای صف، فلش‌هایی که از سمت راست به چپ منتهی می‌شوند، شدت کل جریان سرویس همه کانال‌های n را به اضافه شدت جریان خروجی‌ها از صف خواهد داشت. اگر برنامه های r در صف وجود داشته باشد، شدت کل جریان خروج ها برابر خواهد بود.

همانطور که از نمودار مشاهده می شود، یک الگوی تولید مثل و مرگ وجود دارد. با استفاده از عبارات کلی برای احتمالات محدود کننده حالت ها در این طرح (با استفاده از نمادهای اختصاری، می نویسیم:

(24)

اجازه دهید به برخی از ویژگی های یک QS با انتظار محدود در مقایسه با QS که قبلاً در نظر گرفته شده بود با درخواست های "بیمار" توجه کنیم.

اگر طول صف محدود نباشد و درخواست‌ها «صبور» باشد (صف را ترک نکنید)، رژیم حد ثابت فقط در این مورد وجود دارد (در , پیشرفت هندسی بی‌نهایت مربوطه واگرا می‌شود، که از نظر فیزیکی با رشد نامحدود مطابقت دارد. از صف در ).

برعکس، در یک QS با درخواست‌های «بی‌صبر» که دیر یا زود صف را ترک می‌کنند، بدون توجه به کاهش شدت جریان درخواست‌ها، حالت سرویس برقرار شده همیشه به دست می‌آید. این از این واقعیت ناشی می شود که سری برای در مخرج فرمول (24) برای هر مقدار مثبت و .

برای یک QS با درخواست‌های «بی‌صبر»، مفهوم «احتمال شکست» منطقی نیست - هر درخواست در ردیف قرار می‌گیرد، اما ممکن است منتظر سرویس نباشد و زودتر از موعد خارج شود.

توان عملیاتی نسبی، میانگین تعداد درخواست‌ها در صف. ظرفیت نسبی q چنین QS را می توان به صورت زیر محاسبه کرد. بدیهی است که تمامی اپلیکیشن ها به جز مواردی که زودتر از موعد مقرر صف را ترک کنند، سرویس می شوند. بیایید میانگین تعداد برنامه هایی که زودتر از صف خارج می شوند را محاسبه کنیم. برای انجام این کار، میانگین تعداد برنامه های موجود در صف را محاسبه می کنیم:

هر یک از این برنامه ها در معرض یک "جریان خروج" با شدت . به این معنی که از میانگین تعداد -اپلیکیشن های موجود در صف به طور متوسط ​​-اپلیکیشن ها بدون انتظار سرویس خارج می شوند، -برنامه ها در واحد زمان و در مجموع به ازای هر واحد زمان به طور متوسط ​​-برنامه ها ارائه می شود. ظرفیت نسبی QS خواهد بود:

ما هنوز میانگین تعداد کانال های اشغال شده را با تقسیم پهنای باند مطلق A بر:

(26)

میانگین تعداد برنامه های کاربردی در صف. رابطه (26) به شما امکان می دهد میانگین تعداد برنامه های موجود در صف را بدون جمع کردن سری نامتناهی (25) محاسبه کنید. از (26) بدست می آوریم:

و میانگین تعداد کانال های اشغال شده موجود در این فرمول را می توان به عنوان انتظار ریاضی از یک متغیر تصادفی Z یافت که مقادیر 0، 1، 2،...، n را با احتمالات، دریافت می کند:

در خاتمه، متذکر می شویم که اگر در فرمول (24) به حد (یا، همان چیزی که در ) است برویم، فرمول (22) به دست می آید، یعنی برنامه های «بی صبر» به «صبور» تبدیل می شوند.

تاکنون سیستم هایی را در نظر گرفته ایم که در آنها جریان ورودی به هیچ وجه با جریان خروجی مرتبط نیست. چنین سیستم هایی حلقه باز نامیده می شوند. در برخی موارد، درخواست های سرویس شده پس از تاخیر دوباره در ورودی دریافت می شوند. چنین QS هایی بسته نامیده می شوند. یک کلینیک که به یک منطقه معین خدمات می دهد، تیمی از کارگران که به گروهی از ماشین ها اختصاص داده شده اند، نمونه هایی از سیستم های بسته هستند.

در یک QS بسته، همان تعداد محدودی از الزامات بالقوه در گردش است. تا زمانی که یک نیاز بالقوه به عنوان یک درخواست سرویس محقق نشود، در یک بلوک تاخیر در نظر گرفته می شود. در لحظه اجرا وارد سیستم خود می شود. برای مثال، کارگران گروهی از ماشین‌ها را نگهداری می‌کنند. هر ماشین یک نیاز بالقوه است که در لحظه خراب شدن به یک نیاز واقعی تبدیل می شود. در حین کار دستگاه در بلوک تاخیر قرار دارد و از لحظه خرابی تا پایان تعمیر در خود سیستم می باشد. هر کارگر یک کانال خدماتی است.

اجازه دهید n- تعداد کانال های خدمات، س- تعداد برنامه های بالقوه، n <س , - شدت جریان برنامه ها برای هر نیاز بالقوه، μ - شدت خدمات:

احتمال خرابی سیستم با فرمول تعیین می شود

آر 0 = .

احتمالات نهایی حالت های سیستم:

Pk= در ک = در .

میانگین تعداد کانال های اشغال شده از طریق این احتمالات بیان می شود

=پ 1 + 2پ 2 +…+n(P n +P n+ 1 +…+ص)یا

= پ 1 + 2پ 2 +…+(n- 1) Pn- 1 +n( 1 0 1 -…-پ n-1 ).

با استفاده از این، توان عملیاتی مطلق سیستم را پیدا می کنیم:

و همچنین میانگین تعداد برنامه های کاربردی در سیستم

م=s- =s-.

مثال 1. ورودی یک QS سه کاناله با خرابی، جریانی از درخواست‌ها را با شدت دریافت می‌کند. = 4 درخواست در دقیقه، زمان برای سرویس دهی به درخواست توسط یک کانال تی obs =1/μ =0.5 دقیقه. از نقطه نظر ظرفیت QS آیا سودآور است که هر سه کانال را به یکباره مجبور به سرویس دهی کنیم و میانگین زمان سرویس سه برابر کاهش یابد؟ این چگونه بر میانگین زمانی که یک برنامه در CMO می گذراند تأثیر می گذارد؟

راه حل.با استفاده از فرمول، احتمال خرابی یک QS سه کاناله را پیدا می کنیم

ρ = /μ =4/2=2، n=3،

P 0 = = = 0,158.

احتمال شکست با فرمول تعیین می شود:

P باز = P n ==

پباز = 0.21.

توان عملیاتی نسبی سیستم:

R obsl = 1-R باز است 1-0,21=0,79.

توان عملیاتی مطلق سیستم:

A= P obsl 3,16.

میانگین تعداد کانال های اشغال شده با فرمول تعیین می شود:

1.58، سهم کانال های اشغال شده توسط سرویس،

q = 0,53.

میانگین زمانی که یک برنامه کاربردی در QS باقی می‌ماند، به‌عنوان احتمال پذیرفته شدن برنامه برای سرویس، ضرب در میانگین زمان سرویس پیدا می‌شود: t SMO 0.395 دقیقه

با ترکیب هر سه کانال در یک، یک سیستم تک کانالی با پارامترها به دست می آید μ= 6, ρ= 2/3. برای یک سیستم تک کانال، احتمال خرابی عبارت است از:

آر 0 = = =0,6,

احتمال شکست:

P باز =ρ P 0 = = 0,4,

توان نسبی:

R obsl = 1-R باز است =0,6,

توان عملیاتی مطلق:

A=P obs = 2.4.

t SMO =P obsl= = 0.1 دقیقه

در نتیجه ترکیب کانال ها در یک کانال، با افزایش احتمال خرابی، توان عملیاتی سیستم کاهش یافت. میانگین زمانی که یک برنامه کاربردی در سیستم می گذراند کاهش یافته است.

مثال 2. ورودی یک QS سه کاناله با یک صف نامحدود، جریانی از درخواست‌ها را با شدت دریافت می‌کند. = 4 برنامه در ساعت، میانگین زمان برای سرویس دهی به یک برنامه تی=1/μ=0.5 ساعت نشانگرهای عملکرد سیستم را پیدا کنید.

برای سیستم مورد بررسی n =3, =4، μ=1/0.5=2، ρ= /μ=2، ρ/ n =2/3<1. Определяем вероятность простоя по формуле:

P= .

پ 0 = =1/9.

میانگین تعداد برنامه های موجود در صف را با استفاده از فرمول پیدا می کنیم:

L =.

L = = .

میانگین زمان انتظار برای یک برنامه در صف را با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم:

تی= = 0.22 ساعت.

میانگین زمان ماندن یک برنامه کاربردی در سیستم:

T=t+ 0,22+0,5=0,72.

مثال 3. 3 آرایشگاه در آرایشگاه مشغول به کار هستند و 3 صندلی در سالن انتظار وجود دارد. جریان مشتریان دارای شدت است = 12 مشتری در ساعت. میانگین زمان سرویس دهی تی obsl = 20 دقیقه توان عملیاتی نسبی و مطلق سیستم، میانگین تعداد صندلی های اشغال شده، میانگین طول صف، میانگین زمانی که مشتری در آرایشگاه می گذراند را تعیین کنید.

برای این کار n =3, متر =3, =12, μ =3, ρ =4, ρ/n=4/3. احتمال خرابی با فرمول تعیین می شود:

آر 0 =.

پ 0 = 0,012.

احتمال انکار سرویس با فرمول تعیین می شود

P open =P n+m = .

پ باز کن =P n + متر 0,307.

ظرفیت نسبی سیستم، به عنوان مثال احتمال خدمات:

P obsl =1-P باز شود 1-0,307=0,693.

توان عملیاتی مطلق:

A= P obsl 12 .

میانگین تعداد کانال های شلوغ:

.

متوسط ​​طول صف با فرمول تعیین می شود:

L =

L= 1,56.

میانگین زمان انتظار برای خدمات در صف:

تی= ساعت

میانگین تعداد برنامه های کاربردی برای CMO:

M=L + .

میانگین زمان ماندن یک برنامه کاربردی در CMO:

T=M/ 0.36 ساعت

مثال 4. یک کارگر 4 دستگاه را اداره می کند. هر دستگاه با شدت از کار می افتد = 0.5 خرابی در ساعت، میانگین زمان تعمیر تی رم=1/μ=0.8 ساعت توان عملیاتی سیستم را تعیین کنید.

این مشکل یک QS بسته را در نظر می گیرد، μ =1.25، ρ=0.5/1.25=0.4. احتمال خرابی کارگر با فرمول تعیین می شود:

آر 0 =.

پ 0 = .

احتمال استخدام کارگر R zan = 1-P 0 . الف=( 1 0 = 0.85μ دستگاه در ساعت.

وظیفه:

دو کارگر گروهی از چهار ماشین را اداره می کنند. توقف یک ماشین کار به طور متوسط ​​پس از 30 دقیقه اتفاق می افتد. میانگین زمان نصب 15 دقیقه است. زمان عملیات و راه اندازی بر اساس یک قانون نمایی توزیع می شود.

میانگین سهم زمان آزاد برای هر کارگر و میانگین زمان کارکرد دستگاه را بیابید.

مشخصه های یکسانی را برای سیستمی بیابید که در آن:

الف) به هر کارگر دو ماشین اختصاص داده می شود.

ب) دو کارگر همیشه ماشین را با هم و با شدت مضاعف سرویس می دهند.

ج) تنها ماشین معیوب توسط هر دو کارگر به طور همزمان سرویس می شود (با شدت دو برابر)، و هنگامی که حداقل یک دستگاه معیوب دیگر ظاهر می شود، آنها به طور جداگانه شروع به کار می کنند و هر یک به یک ماشین سرویس می دهد (ابتدا سیستم را بر حسب فرآیندهای مربوطه توضیح دهید. مرگ و تولد).

راه حل:

حالت های زیر برای سیستم S امکان پذیر است:

S 0 - همه ماشین ها عملیاتی هستند.

دستگاه S 1 – 1 در حال تعمیر است، بقیه در حال کار هستند.

دستگاه S 2 – 2 در حال تعمیر است، بقیه در حال کار هستند.

دستگاه S 3 – 3 در حال تعمیر است، بقیه در حال کار هستند.

دستگاه S 4 – 4 در حال تعمیر است، بقیه سالم هستند.

S 5 - (1، 2) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در وضعیت خوبی هستند.

S 6 - (1، 3) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در حال کار هستند.

S 7 - (1، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در وضعیت خوبی هستند.

S 8 - (2، 3) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در وضعیت خوبی هستند.

S 9 - (2، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در وضعیت خوبی هستند.

S 10 - (3، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، بقیه در وضعیت خوبی هستند.

S 11 - (1، 2، 3) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، 4 ماشین در حال کار است.

S 12 - (1، 2، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، 3 دستگاه در حال کار است.

S 13 - (1، 3، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، ماشین 2 عملیاتی است.

S 14 - (2، 3، 4) ماشین آلات در حال تعمیر هستند، 1 ماشین در حال کار است.

S 15 - تمام ماشین آلات تعمیر شده است.

نمودار وضعیت سیستم ...

این سیستم S نمونه ای از یک سیستم بسته است، زیرا هر ماشین یک نیاز بالقوه است که در لحظه خراب شدن به یک ماشین واقعی تبدیل می شود. در حین کار دستگاه در بلوک تاخیر قرار دارد و از لحظه خرابی تا پایان تعمیر در خود سیستم می باشد. هر کارگر یک کانال خدماتی است.

اگر کارگری مشغول باشد، در واحد زمان، ظرفیت سیستم، μ-ماشین ها را راه اندازی می کند:

پاسخ:

میانگین سهم وقت آزاد برای هر کارگر ≈ 0.09 است.

میانگین زمان کارکرد دستگاه ≈ 3.64.

الف) به هر کارگر دو ماشین اختصاص داده می شود.

احتمال خرابی کارگران با فرمول تعیین می شود:

احتمال استخدام کارگر:

اگر کارگری مشغول باشد، در واحد زمان، ظرفیت سیستم، μ-ماشین ها را راه اندازی می کند:

پاسخ:

میانگین سهم وقت آزاد برای هر کارگر ≈ 0.62 است.

میانگین زمان کارکرد دستگاه ≈ 1.52.

ب) دو کارگر همیشه ماشین را با هم و با شدت مضاعف سرویس می کنند.

ج) تنها ماشین معیوب توسط هر دو کارگر به طور همزمان (با شدت مضاعف) سرویس می شود، و هنگامی که حداقل یک دستگاه معیوب دیگر ظاهر می شود، آنها به طور جداگانه شروع به کار می کنند و هر یک به یک ماشین سرویس می دهد (ابتدا سیستم را از نظر فرآیندهای مربوطه توضیح دهید. مرگ و تولد).

مقایسه 5 پاسخ:

موثرترین راه برای سازماندهی کارگران در ماشین ها، نسخه اولیه کار خواهد بود.

نمونه هایی از ساده ترین سیستم های صف (QS) در بالا مورد بحث قرار گرفت. اصطلاح "تک یاخته" به معنای "ابتدایی" نیست. مدل های ریاضی این سیستم ها قابل اجرا و با موفقیت در محاسبات عملی هستند.

امکان بکارگیری تئوری تصمیم در سیستم های صف با عوامل زیر تعیین می شود:

1. تعداد برنامه های کاربردی در سیستم (که به عنوان QS در نظر گرفته می شود) باید کاملاً زیاد باشد (به طور انبوه).

2. همه برنامه های دریافت شده در ورودی QS باید از یک نوع باشند.

3. برای محاسبه با استفاده از فرمول ها، باید قوانینی را بدانید که دریافت درخواست ها و شدت پردازش آنها را تعیین می کند. علاوه بر این، جریان های سفارش باید پواسون باشند.

4. ساختار QS، i.e. مجموعه الزامات ورودی و ترتیب پردازش درخواست باید کاملاً ثابت شود.

5. لازم است موضوعات از سیستم حذف شوند یا آنها به عنوان الزامات با شدت پردازش ثابت توصیف شوند.

به محدودیت‌های ذکر شده در بالا، می‌توانیم یکی دیگر را اضافه کنیم که تأثیر زیادی بر ابعاد و پیچیدگی مدل ریاضی دارد.

6. تعداد اولویت های استفاده شده باید حداقل باشد. اولویت برنامه ها باید ثابت باشد، یعنی. آنها نمی توانند در طول پردازش در QS تغییر کنند.

در طول کار، هدف اصلی به دست آمد - مطالب اصلی "QS با زمان انتظار محدود" و "QS بسته" مورد مطالعه قرار گرفت که توسط معلم رشته دانشگاهی تنظیم شده است. همچنین با کاربرد دانش کسب شده در عمل آشنا شدیم، یعنی. مواد پوشش داده شده را ادغام کرد.


1) http://www.5ballov.ru.

2) http://www.studentport.ru.

3) http://vse5ki.ru.

4) http://revolution..

5) فومین جی.پ. روش ها و مدل های ریاضی در فعالیت های تجاری. م: امور مالی و آمار، 2001.

6) Gmurman V.E. نظریه احتمالات و آمار ریاضی. م: دبیرستان، 2001.

7) Sovetov B.A.، Yakovlev S.A. مدل سازی سیستم ها م: دبیرستان، 1985.

8) لیفشیتس ع.ال. مدل سازی آماری QS. م.، 1978.

9) Ventzel E.S. تحقیق در عملیات. M: Nauka، 1980.

10) Ventzel E.S., Ovcharov L.A. نظریه احتمال و کاربردهای مهندسی آن M: Nauka، 1988.

فرآیند QS یک فرآیند تصادفی است. یک فرآیند تصادفی (احتمالی یا تصادفی) به عنوان فرآیند تغییر وضعیت یک سیستم در طول زمان مطابق با قوانین احتمالی درک می شود.

فرآیندی با حالت‌های گسسته فرآیندی نامیده می‌شود که حالت‌های احتمالی آن S1، S2، S3... را بتوان از قبل فهرست کرد و انتقال سیستم از حالتی به حالت بلافاصله اتفاق می‌افتد (پرش). در صورتی که لحظه های انتقال احتمالی سیستم از حالت به حالت از قبل ثابت نباشد، بلکه تصادفی باشد، فرآیندی با زمان پیوسته نامیده می شود.

فرآیند عملیات QS یک فرآیند تصادفی با حالت های گسسته و زمان پیوسته است.

یک فرآیند تصادفی مارکوف یا فرآیند تصادفی بدون پیامد نامیده می‌شود، اگر برای هر لحظه از زمان t0، ویژگی‌های احتمالی فرآیند در آینده فقط به وضعیت آن در لحظه معین t0 بستگی داشته باشد و به زمان و چگونگی سیستم بستگی نداشته باشد. به این حالت رسید

نمونه ای از فرآیند مارکوف: سیستم S یک تاکسی متر است. وضعیت سیستم در لحظه t با تعداد کیلومترهای پیموده شده توسط خودرو تا این لحظه مشخص می شود. اجازه دهید شمارنده S0 را در زمان t0 نشان دهد. احتمال اینکه در لحظه t>t0 شمارنده این یا آن تعداد کیلومتر (به طور دقیق تر، تعداد روبل مربوطه) را نشان دهد S1 به S0 بستگی دارد، اما به این بستگی ندارد که در چه مقطعی از زمان قرائت شمارنده قبل از لحظه t0.

در برخی موارد، ماقبل تاریخ فرآیندهای مورد بررسی را می توان به سادگی نادیده گرفت و از مدل های مارکوف برای مطالعه آنها استفاده کرد.

هنگام تجزیه و تحلیل فرآیندهای تصادفی با حالت های گسسته، استفاده از یک طرح هندسی - به اصطلاح گراف حالت - راحت است. به طور معمول، حالت‌های سیستم با مستطیل‌ها (دایره‌ها) و انتقال‌های احتمالی از حالت به حالت با فلش‌ها (قوس‌های جهت‌دار) که حالت‌ها را به هم متصل می‌کنند نشان داده می‌شوند (شکل 1).

شکل 1 - نمودار حالت

برای توصیف ریاضی یک فرآیند تصادفی مارکوف با حالت‌های گسسته و زمان پیوسته در یک QS، با یکی از مفاهیم مهم نظریه احتمال - مفهوم جریان رویدادها - آشنا می‌شویم.

جریان رویدادها به عنوان دنباله ای از رویدادهای همگن است که یکی پس از دیگری در برخی لحظات تصادفی در زمان دنبال می شوند.

مثال ها می تواند باشد:

  • - جریان تماس در مرکز تلفن؛
  • - جریان روشن شدن دستگاه ها در شبکه برق خانگی؛
  • - جریان قطارهای باری که به ایستگاه راه آهن می رسند:
  • - جریان نقص کامپیوتر (شکست)؛
  • - جریانی از شلیک ها به سمت هدف.

جریان با شدت n مشخص می شود - فراوانی وقوع رویدادها یا میانگین تعداد رویدادهایی که وارد QS در واحد زمان می شوند.

اگر رویدادها در فواصل زمانی معینی از یکدیگر پیروی کنند، به جریان رویدادها منظم می گویند. چنین جریانی در عمل نسبتاً نادر است، اما به عنوان یک مورد شدید مورد توجه است.

جریانی از رویدادها در صورتی ثابت نامیده می شود که ویژگی های احتمالی آن به زمان بستگی نداشته باشد. به طور خاص، شدت جریان ثابت یک مقدار ثابت است: .

جریانی از رویدادها، جریانی بدون عواقب نامیده می‌شود که برای هر دو مقطع زمانی غیر همپوشانی و _، تعداد رویدادهایی که روی یکی از آن‌ها می‌افتند به تعداد رویدادهایی که روی دیگری می‌افتند بستگی ندارد. به عنوان مثال، ورود مسافران به مترو عملاً هیچ تأثیری ندارد. و مثلاً جریان خروج مشتریان از پیشخوان با خرید عواقبی دارد (البته فقط به این دلیل که فاصله زمانی بین مشتریان فردی نمی تواند کمتر از حداقل زمان خدمات برای هر یک از آنها باشد).

اگر احتمال وقوع دو یا چند رویداد در یک بازه زمانی کوچک (بنیادی) در مقایسه با احتمال وقوع یک رویداد ناچیز باشد، جریانی از رویدادها عادی نامیده می شود. به عبارت دیگر، جریانی از رویدادها در صورتی عادی است که رویدادها به صورت منفرد و نه گروهی در آن ظاهر شوند.

به جریانی از رویدادها ساده‌ترین (یا پواسون ثابت) گفته می‌شود که هم ثابت، معمولی و هم بدون پیامد باشد.

ساده‌ترین جریان به‌عنوان حد در نظریه فرآیندهای تصادفی به‌طور طبیعی به‌وجود می‌آید، همانطور که در نظریه احتمال، توزیع نرمال با برهم‌نهی (برهم‌نهی) تعداد کافی زیاد n جریان مستقل، ثابت و معمولی (قابل مقایسه با یکدیگر در شدت)، نتیجه یک جریان نزدیک به ساده ترین با شدت l برابر با مجموع شدت جریان های ورودی است:

اجازه دهید ساده ترین جریان رویدادها در محور زمان را به عنوان یک دنباله نامحدود از نقاط تصادفی در نظر بگیریم. (شکل 2)

شکل 2 - جریان رویدادها

می‌توان نشان داد که برای ساده‌ترین جریان، تعداد m رویدادها (نقاط) بر روی یک بخش زمانی دلخواه φ بر اساس قانون پواسون توزیع می‌شود.

که انتظارات ریاضی یک متغیر تصادفی برابر با واریانس آن است:

به طور خاص، احتمال اینکه هیچ رویدادی در طول زمان φ (m = 0) رخ ندهد برابر است با

اجازه دهید توزیع فاصله زمانی T را بین دو رویداد همسایه دلخواه با ساده ترین جریان پیدا کنیم.

مطابق با فرمول، احتمال اینکه در یک دوره زمانی به طول t هیچ یک از رویدادهای بعدی رخ ندهد برابر است با

و احتمال رخداد مخالف، یعنی. تابع توزیع متغیر تصادفی T است

چگالی احتمال یک متغیر تصادفی مشتق تابع توزیع آن است:

توزیع داده شده توسط چگالی احتمال یا تابع توزیع، نمایی (یا نمایی) نامیده می شود. بنابراین، فاصله زمانی بین دو رویداد دلخواه همسایه دارای توزیع نمایی است که انتظار ریاضی برای آن برابر با انحراف استاندارد متغیر تصادفی است.

و بالعکس با توجه به شدت جریان l.

مهمترین ویژگی توزیع نمایی (که فقط در توزیع نمایی ذاتی است) به شرح زیر است: اگر یک دوره زمانی توزیع شده طبق قانون نمایی قبلاً برای مدتی φ طول بکشد، این به هیچ وجه بر قانون توزیع تأثیر نمی گذارد. قسمت باقیمانده بازه (T-φ): همان خواهد بود و همچنین قانون توزیع کل بازه T.

به عبارت دیگر، برای بازه زمانی T بین دو رویداد همسایه متوالی جریانی که دارای توزیع نمایی است، هر گونه اطلاعاتی در مورد مدت زمان طول کشیده این بازه بر قانون توزیع قسمت باقیمانده تأثیر نمی گذارد.

برای ساده ترین جریان با شدت l، احتمال وقوع حداقل یک رویداد جریان در یک بازه زمانی ابتدایی (کوچک) t برابر است با

سوالات مطالعه:

مفاهیم اساسی فرآیندهای مارکوف.

جریان های رویداد.

جریان پواسون.

زنجیر مارکوف گسسته

زنجیر ارگودیک و جاذب

زنجیر مارکوف پیوسته.

کاربردهای فرآیندهای مارکوف

نظریه فرآیندهای تصادفی مارکوف.

نظریه احتمال تاریخچه بسیار جالبی دارد. ریشه های علم به قرن ها قبل برمی گردد؛ در باستانی ترین ایالت ها - چین، هند، مصر، یونان، برخی از عناصر نظریه احتمال برای سرشماری جمعیت و حتی برای تعیین تعداد نیروهای دشمن استفاده می شد.

بنیانگذار این نظریه را ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف ب. پاسکال می دانند. او ابتدا تئوری احتمالات را تحت تأثیر سؤالاتی که یکی از درباریان دربار فرانسه برای او مطرح می کرد - شوالیه دو مر، نجیب زاده، فیلسوف، منتقد هنری و قمارباز، در پیش گرفت. اما این بازی دلیلی برای تأمل عمیق نیز بود. دمر از بی پاسکال دو سوال معروف پرسید:

1. چند بار باید دو تاس پرتاب کنید تا تعداد دفعاتی که دو تاس در آن واحد بیفتد بیش از نیمی از تعداد کل پرتاب ها باشد؟

2. اگر به دلایلی بازی را پیش از موعد متوقف کردند، چگونه می توان شرط بندی پول را به طور منصفانه بین دو بازیکن تقسیم کرد؟

این مسائل دلیلی برای معرفی اولیه مفهوم "انتظار ریاضی" و فرمول بندی قضایای اساسی جمع و ضرب احتمالات بود. کاربردهای عملی به زودی شناسایی شدند: بیمه، جمعیت شناسی و غیره.

ژاکوب برنولی قانون اعداد بزرگ را کشف کرد که امکان برقراری ارتباط بین احتمال هر رویداد تصادفی و فراوانی وقوع آن را که مستقیماً از تجربه مشاهده می‌شد، ممکن می‌سازد.

پیشرفت های بیشتر در توسعه تئوری احتمالات با P. Laplace، C. Gauss، S. Poisson و دیگران مرتبط است.

در روسیه، ریاضیدان V.Ya. بونیاکوفسکی در آغاز قرن نوزدهم. اولین کتاب درسی نظریه احتمالات را نوشت و اصطلاحات آن را به شکل مدرن آن توسعه داد. P.A. چبیشف، A.A. مارکوف و A.M. لیاپانوف مفهوم "متغیر تصادفی" را معرفی کرد که با آن شاخه جدیدی از نظریه احتمال شروع به توسعه کرد - نظریه فرآیندهای تصادفی.

مفاهیم اساسی فرآیندهای مارکوف

عملکرد سیستم های مختلف دنباله ای از انتقال از یک حالت به حالت دیگر است. اگر وضعیت سیستم در طول زمان به طور تصادفی تغییر کند، می توان توالی حالت ها را به عنوان یک فرآیند تصادفی در نظر گرفت.

سیستم نامیده می شود سیستم حالت گسسته، اگر مجموعه حالات آن محدود باشد و انتقال از یک حالت به حالت دیگر به طور ناگهانی انجام شود.

فرآیند انتقال نامیده می شود زنجیر.

تعریف زنجیره مارکوف

یک سیستم فیزیکی وجود دارد که تعداد محدودی دارد به تمام حالت های فاز ممکن اجازه دهید، بسته به دخالت شانس، سیستم را گام به گام (در لحظاتی از زمان). t 0 ) به طور ناگهانی حالت فاز خود را تغییر می دهد، یعنی انتقال ها انجام می شود Q 0 ®Q 1 ®…، جایی که Q n =Q(t n)- وضعیت سیستم از طریق nمراحل، و Q 0 =Q (t 0)- وضعیت اولیه سیستم

جایی که یکی از فضاهای حالت ممکن است.

احتمال انتقال در مرحله m (احتمال شرطی):

بنابراین، برای محاسبه احتمالات مشترک Р(Q 0 , ..,Q n)لازم است وضعیت اولیه سیستم تنظیم شود و مکانیسم فیزیکی تغییر حالت ها مشخص شود، که به فرد امکان می دهد احتمالات انتقال را محاسبه کند.

1. مورد خاص (منحط) زنجیره مارکوف. تغییر همه حالت ها به طور مستقل اتفاق می افتد، یعنی احتمال هر حالتی در مرحله m به این بستگی ندارد که سیستم در زمان های قبلی در چه حالت هایی بوده است.

- توالی تست های مستقل

2. احتمال حالت فاز پارامتر Qnدر یک نقطه از زمان tnفقط به وضعیتی که سیستم در لحظه قبل از آن در آن قرار داشت بستگی دارد tn-1، و به این بستگی ندارد که سیستم در زمان های قبلی در چه وضعیتی بوده است t 0 ,…,t n-2.

3. زنجیره نظم مارکوف، اگر احتمال یک حالت جدید فقط به آن بستگی دارد مترحالات سیستم بلافاصله قبل از آن:

مدت زمانی که یک سیستم در یک حالت معین می ماند می تواند گسسته یا پیوسته باشد. بسته به این، سیستم هایی با زمان گسسته یا پیوسته متمایز می شوند.

ساده ترین مشخصه احتمالی یک فرآیند تصادفی مجموعه ای از احتمالات حالت است P 1 (t)، P 2 (t)، ... P n (t)،جایی که P i (t)- احتمال انتقال سیستم به حالت اس آیدر یک نقطه از زمان تی. شرایط عادی سازی P 1 + P 2 +... + P n = 1.

اگر در حین کار سیستم در حالتی باشد اس آی، سپس احتمال انتقال آن به حالت Sjبه طور کلی نه تنها به دولت بستگی دارد اس آی، بلکه از حالت قبلی است.

فرآیند تصادفی که در یک سیستم اتفاق می افتد نامیده می شود مارکوفسکی(فرآیندی بدون عواقب)، اگر برای هر لحظه از زمان باشد t 0احتمال وضعیت سیستم در آینده (با t>t 0) فقط به وضعیت موجود (با.) بستگی دارد t=t 0) و بستگی به این ندارد که چگونه و از چه طریقی سیستم به این وضعیت رسیده است (یعنی به تاریخ قبلی بستگی ندارد).

جریان رویداد

انتقال سیستم به یک حالت خاص است رویداد.

توالی انتقال سیستم به حالت اس آینشان می دهد جریان رویدادها

جریان رویدادها نامیده می شود معمولی، اگر رویداد در آن یکی یکی اتفاق بیفتد.

فواصل زمانی t 1, t 2, ... t nجریان معمولی می تواند یکسان یا متفاوت، گسسته یا پیوسته، تصادفی یا غیر تصادفی باشد.

اگر فواصل زمانی t 1, t 2, ... t nمقادیر غیر تصادفی هستند، سپس جریان را منظم یا قطعی می نامند و این جریان با تعیین مقادیر توصیف می شود. T 1 ,T 2 , ... T n.

اگر T 1 ,T 2 , ... T nتصادفی هستند، سپس جریان نامیده می شود تصادفیو با قانون توزیع مقادیر مشخص می شود T 1 ,T 2 ,... T n.

در عمل، اغلب سیستم هایی وجود دارند که در آنها T i– متغیر تصادفی پیوسته در این موارد، سیستم را می توان با چگالی احتمال توصیف کرد f(t 1 , t 2 , ... t n)، جایی که تی من- مقدار خاص یک متغیر تصادفی T i.

جریان نامیده می شود ثابت، اگر ویژگی های احتمالی آن در طول زمان تغییر نکند، یعنی. احتمال وقوع تعداد معینی از رویدادها متربه بخشی از محور زمان t¢ + tفقط به طول قطعه t بستگی دارد و به جایی که در محور زمانی قطعه انتخاب شده است، بستگی ندارد.

شدت (چگالی) جریان رویدادها (متوسط ​​تعداد رویدادها در واحد زمان) ثابت است.

اگر فاصله زمانی تی منیک متغیر تصادفی یکنواخت است، پس چنین جریانی است جریان افترافکت نامیده می شودو حالت آن در وابستگی احتمالی به حالت قبلی است.

اگر متغیرهای تصادفی تی منمستقل، سپس چنین جریانی نامیده می شود جریان با اثرات محدودو چگالی احتمال این جریان برابر است با حاصل ضرب چگالی احتمال:

f(t 1 ,t 2 , ...t n) = f 1 (t 1) f 2 (t 2) ... f n (t n)(6.5)

یک جریان با اثر محدود می تواند در زمان ثابت و یکنواخت باشد. در این مورد، تمام فواصل بین رویدادهای مجاور قانون توزیع یکسانی دارند:

f i (t i) = f (t i)(6.6)

جریان بدون افترافکت نامیده می شودیک جریان تصادفی اگر برای هر بخش زمانی غیرهمپوشانی، تعداد رویدادهایی که روی یکی از آنها اتفاق می‌افتد به تعداد رویدادهایی که روی بخش‌های دیگر می‌افتند بستگی ندارد.

جریان پواسون

جریان رویدادهای تصادفی پواسون نامیده می شود، اگر تعداد رویدادهای موضوع مترافتادن در هر منطقه تی،طبق قانون پواسون توزیع می شود

P m = e - a، (6.7)

جایی که آ- تعداد متوسط ​​رویدادهای واقع در منطقه تی.

اگر چگالی رویداد باشد، یک جریان پواسون ساکن است لثابت است، پس میانگین تعداد رویدادها است آن، در غیر این صورت جریان ناپایدار خواهد بود.

یک جریان تصادفی از رویدادها که دارای خاصیت ایستایی، عادی بودن و بدون عواقب باشد، ساده ترین نامیده می شود و جریان پواسون ثابت.

نهرهای الک شده

فرآیند انتقال یک سیستم با زمان عملیات گسسته را می توان به عنوان تأثیر یک جریان گسسته از رویدادها در نظر گرفت که با این واقعیت مشخص می شود که در زمان های t 1، t 2، ...، t n رویداد با احتمال P رخ می دهد. من. تابع توزیع چنین جریانی به صورت زیر است:

غربال کردن جریان رویدادها S 1، S 2، ... S n،که در مقاطع خاصی از زمان با احتمالات رخ می دهد p 1 , p 2 , ... p n, یعنی تبدیل این احتمالات به , , ..., . اگر جریان ثابت باشد، این احتمالات برابر هستند: = =...=1-p.

در این مورد، p یک ثابت غربالگری است که یا با تأثیر برخی عوامل بی ثبات کننده تعیین می شود، یا با حذف هر رویدادی از مجموعه حالت های سیستم تعیین می شود.

نمونه‌هایی از جریان‌ها با تأثیرات محدود، جریان‌های Erlang هستند. آنها با غربال منظم ساده ترین جریان تشکیل می شوند، در حالی که غربال منظم به عنوان روشی درک می شود که منجر به حذف چندین رویداد بعدی در جریان اصلی می شود. اگر هر رویداد فرد در ساده‌ترین جریان حذف شود، رویدادهای باقی‌مانده یک جریان Erlang مرتبه دوم را تشکیل می‌دهند. فاصله زمانی بین رویدادهای همسایه در چنین جریانی مجموع متغیرهای تصادفی مستقل و توزیع شده بر اساس قانون نمایی ( = + ) است.

اگر در ساده‌ترین جریان فقط هر رویداد سوم ذخیره شود، یک جریان Erlang از مرتبه سوم و غیره دریافت می‌کنیم. به طور کلی، جریان ارلنگ ک- در بارهساده ترین جریان تولید شده توسط یک استثنا نامیده می شود (k- 1) رویدادها و صرفه جویی ک- رویداد.

زنجیر مارکوف گسسته

یک فرآیند تصادفی مارکوف با حالت های گسسته و زمان عملیات گسسته سیستم را توصیف می کند اسبا تعداد محدودی از حالت ها در این مورد، انتقال در زمان های ثابت امکان پذیر است t 1، t 2، ...، t k. فرآیندی که در این سیستم اتفاق می افتد را می توان به صورت زنجیره ای از رویدادهای تصادفی نشان داد

S 1 (0) ® S 2 (1) ® ... ® S i (n) ® ... ® S n (k).

این دنباله برای هر مرحله یک زنجیره مارکوف گسسته نامیده می شود n=1،2، ... kاحتمال انتقال از هر حالت (S i ®S j)بستگی به نحوه ورود سیستم به وضعیت ندارد اس آی. هر انتقال سیستم مربوط به یک احتمال شرطی است

پ. (6.9)

برای هر شماره مرحله nشکل انتقال های ممکن گروه کامل رویدادها.

همگن، اگر احتمالات انتقال به شماره گام بستگی نداشته باشد. توصیف کامل چنین زنجیره ای می تواند یک ماتریس مربعی از احتمالات انتقال باشد

ص 11 ص 12 ... P 1n
P ij = ص 21 ص 22 ... P2n
... ... ... ...
Pn1 Pn2 ... Pnn

و بردار توزیع احتمال اولیه برای همه حالات در زمان t=0.

= . (6.10)

احتمالات انتقال مربوط به انتقال غیرممکن برابر با 0 است و احتمالات در امتداد مورب اصلی مربوط به این واقعیت است که سیستم حالت خود را تغییر نداده است.

یک زنجیره مارکوف گسسته نامیده می شود ناهمگون، اگر احتمالات انتقال با شماره مرحله تغییر کند. برای توصیف چنین مدارهایی لازم است تنظیم شود کماتریس های احتمال انتقال P ij (ک- تعداد مراحل در نظر گرفته شده). وظیفه اصلی تجزیه و تحلیل فرآیندهای مارکوف تعیین احتمال همه حالت های سیستم پس از هر تعداد مرحله است. علاوه بر این، اگر ماتریس احتمالات انتقال و بردار توزیع اولیه مشخص باشد، احتمالات حالت های سیستم پس از هر مرحله با فرمول احتمال کل تعیین می شود:

P(A) = P(B i)*P(A/B i)(6.11)

بعد از مرحله اول احتمال P iرا می توان به صورت زیر تعریف کرد:

P i (1) = P j (0) P ji , (6.12)

جایی که Pj(0) - بردار حالت های اولیه،

پی جی- ردیف ماتریس احتمالات شرطی.

P i (2) = Pj (1)P ji = Pj (0)P ji (1)(6.13)

بعد از کمراحل:

P i (k) = Pj (k-1)P ji = Pj (0)P ji (k)،(6.14)

جایی که Pji(k)- احتمالات انتقال سیستم از حالت اس آی V Sjپشت کمراحل

اگر انتقال از حالت ممکن باشد اس آیدر یک ایالت Sjپشت کمراحل، سپس مقدار P ji (k)> 0. اگر انتقال معکوس در همان تعداد مرحله امکان پذیر باشد، آنگاه حالت اس آیتماس گرفت قابل برگشت. احتمال اینکه سیستم از حالت خارج شود اس آیو برای کمراحل به آن باز می گردند، برابر با 1 برای حالت های بازگشت.

حالت اس آی - بی اعتبار، اگر این احتمال با 1 متفاوت باشد.

ایالت ها اس آیو Sjنامیده می شوند برقراری ارتباط، در صورت امکان انتقال S i ®S jدر تعداد محدودی از مراحل

در سخنرانی های قبلی یاد گرفتیم که چگونه وقوع رویدادهای تصادفی را شبیه سازی کنیم. یعنی می توانیم بازی کنیم کهاز حوادث احتمالی رخ خواهد داد و که در آنتعداد. برای تعیین این موضوع، باید ویژگی های آماری وقوع رویدادها را بدانید، به عنوان مثال، چنین مقداری می تواند احتمال وقوع یک رویداد یا توزیع احتمال رویدادهای مختلف باشد، در صورتی که بی نهایت انواع این رویدادها وجود داشته باشد.

اما اغلب دانستن آن نیز مهم است چه زمانیاین یا آن رویداد به طور خاص در زمان رخ خواهد داد.

وقتی اتفاقات زیاد است و به دنبال هم می آیند، شکل می گیرند جریان. توجه داشته باشید که رویدادها باید همگن باشند، یعنی تا حدودی شبیه یکدیگر باشند. به عنوان مثال، ظاهر شدن رانندگانی در پمپ بنزین ها که می خواهند خودروی خود را سوخت گیری کنند. یعنی اتفاقات همگن یک سری مشخص را تشکیل می دهند. در این حالت، فرض بر این است که مشخصه آماری این پدیده (شدت جریان رویدادها) داده شده است. شدت جریان رویداد نشان می دهد که چند میانگینچنین رویدادهایی در واحد زمان رخ می دهد. اما دقیقاً زمان وقوع هر رویداد خاص باید با استفاده از روش های مدل سازی مشخص شود. مهم این است که وقتی برای مثال 1000 رویداد در 200 ساعت تولید می کنیم، تعداد آنها تقریباً برابر با میانگین شدت وقوع رویدادها 1000/200 = 5 رویداد در ساعت باشد، که یک مقدار آماری است که این جریان را به عنوان یک مقدار مشخص می کند. کل

شدت جریان به یک معنا انتظار ریاضی تعداد رویدادها در واحد زمان است. اما در واقعیت ممکن است معلوم شود که 4 رویداد در یک ساعت، 6 رویداد در ساعت دیگر ظاهر می شوند، اگرچه به طور متوسط ​​در هر ساعت 5 رویداد وجود دارد، بنابراین یک مقدار برای مشخص کردن جریان کافی نیست. دومین کمیت که مشخص می کند گسترش رویدادها نسبت به انتظارات ریاضی چقدر است، مانند قبل، پراکندگی است. در واقع، این مقدار است که تصادفی بودن وقوع یک رویداد، پیش بینی ضعیف لحظه وقوع آن را تعیین می کند. در سخنرانی بعدی در مورد این ارزش صحبت خواهیم کرد.

جریان رویدادها دنباله ای از رویدادهای همگن است که یکی پس از دیگری در فواصل زمانی تصادفی رخ می دهند. در محور زمان، این رویدادها به نظر می رسد که در شکل 1 نشان داده شده است. 28.1.


نمونه‌ای از جریان رویدادها، توالی لحظاتی است که هواپیماهایی که به فرودگاه می‌رسند روی باند فرود می‌آیند.

شدت جریان λ این میانگین تعداد رویدادها در واحد زمان است. شدت جریان را می توان به صورت تجربی با استفاده از فرمول محاسبه کرد: λ = ن/تی n، جایی که نتعداد رویدادهایی که در حین مشاهده رخ داده است تی n

اگر فاصله بین رویدادها τ jبرابر با یک ثابت است یا با فرمولی به شکل زیر تعریف می شود: تی j = f(تی j 1)، سپس جریان نامیده می شود قطعی. در غیر این صورت جریان تصادفی نامیده می شود.

جریان های تصادفی وجود دارد:

  • معمولی: احتمال وقوع همزمان دو یا چند رویداد صفر است.
  • ثابت: فراوانی وقوع رویدادها λ (تی) = هزینه ( تی) ;
  • بدون عواقب: احتمال وقوع یک رویداد تصادفی به لحظه وقوع رویدادهای قبلی بستگی ندارد.

جریان پواسون

مرسوم است که جریان پواسون را به عنوان استاندارد جریان در مدل سازی در نظر بگیریم..

جریان پواسوناین یک جریان معمولی بدون اثر است.

همانطور که قبلا گفته شد، احتمال اینکه در یک بازه زمانی (تی 0 , تی 0 + τ ) اتفاق خواهد افتاد متررویدادها از قانون پواسون تعیین می شوند:

جایی که آپارامتر پواسون

اگر λ (تی) = هزینه ( تی) ، به این معنا که جریان پواسون ثابت(ساده ترین). در این مورد آ = λ · تی . اگر λ = var( تی) ، به این معنا که جریان پواسون ناپایدار.

برای ساده ترین جریان، احتمال وقوع مترحوادث در طول τ برابر است با:

احتمال عدم وقوع (یعنی هیچ، متر= 0) رویدادها در طول زمان τ برابر است با:

برنج. 28.2 وابستگی را نشان می دهد پ 0 از زمان. بدیهی است که هر چه زمان مشاهده بیشتر باشد، احتمال وقوع هیچ رویدادی کمتر می شود. علاوه بر این، ارزش بالاتر است λ ، هر چه نمودار شیب بیشتری داشته باشد، یعنی احتمال سریعتر کاهش می یابد. این با این واقعیت مطابقت دارد که اگر شدت وقوع رویدادها زیاد باشد، احتمال وقوع سریع رویداد با زمان مشاهده کاهش می یابد.

احتمال وقوع حداقل یک رویداد ( پХБ1С) به صورت زیر محاسبه می شود:

زیرا پ HB1S + پ 0 = 1 (یا حداقل یک رویداد ظاهر می شود، یا هیچ یک ظاهر نمی شود، دیگری داده نمی شود).

از نمودار در شکل. 28.3 واضح است که احتمال وقوع حداقل یک رویداد در طول زمان به وحدت گرایش دارد، یعنی با مشاهده طولانی مدت متناظر آن رویداد، قطعاً دیر یا زود اتفاق خواهد افتاد. هر چه بیشتر یک رویداد را مشاهده کنیم (بیشتر تی) هر چه احتمال وقوع رویداد بیشتر باشد، نمودار تابع به صورت یکنواخت افزایش می یابد.

هر چه شدت وقوع رویداد بیشتر باشد (بیشتر λ ، هر چه این رویداد سریعتر اتفاق بیفتد و تابع سریعتر به وحدت تمایل دارد. پارامتر روی نمودار λ با شیب خط (شیب مماس) نشان داده می شود.

اگر افزایش دهید λ ، سپس هنگام مشاهده یک رویداد در همان زمان τ ، احتمال وقوع یک رویداد افزایش می یابد (شکل 28.4 را ببینید). بدیهی است که نمودار از 0 شروع می شود، زیرا اگر زمان مشاهده بی نهایت کوچک باشد، احتمال وقوع رویداد در این زمان ناچیز است. و بالعکس، اگر زمان مشاهده بی نهایت طولانی باشد، قطعاً این رویداد حداقل یک بار رخ خواهد داد، به این معنی که نمودار به مقدار احتمالی برابر با 1 تمایل دارد.

با مطالعه قانون می توانید تعیین کنید که: متر ایکس = 1/λ , σ = 1/λ ، یعنی برای ساده ترین جریان متر ایکس = σ . برابری انتظارات ریاضی با انحراف معیار به این معنی است که این جریان یک جریان بدون اثر است. پراکندگی (به طور دقیق تر، انحراف معیار) چنین جریانی زیاد است. از نظر فیزیکی، این بدان معنی است که زمان وقوع یک رویداد (فاصله بین رویدادها) قابل پیش بینی ضعیف، تصادفی و در فاصله زمانی است. متر ایکس – σ < τ j < متر ایکس + σ . اگرچه واضح است که به طور متوسط ​​تقریباً برابر است با: τ j = متر ایکس = تی n/ ن . یک رویداد می تواند در هر زمانی رخ دهد، اما در محدوده این لحظه τ jبه طور نسبی متر ایکسبه [ σ ; +σ ] (میزان عاقبت). در شکل شکل 28.5 موقعیت های احتمالی رویداد 2 را نسبت به محور زمان برای یک معین نشان می دهد σ . در این صورت می گویند رخداد اول بر دومی تأثیر نمی گذارد، دومی تأثیری بر سومی ندارد و ... یعنی هیچ اثری ندارد.

در مفهوم پبرابر است r(نگاه کنید به سخنرانی 23. مدلسازی یک رویداد تصادفی. مدلسازی یک گروه کامل از رویدادهای ناسازگار)، بنابراین، بیان τ از فرمول (*) در نهایت برای تعیین فواصل بین دو رویداد تصادفی داریم:

τ = 1/ λ لوگاریتم( r) ,

جایی که rیک عدد تصادفی به طور یکنواخت از 0 تا 1 توزیع شده است که از RNG گرفته شده است، τ فاصله بین رویدادهای تصادفی (متغیر تصادفی τ j ).

مثال 1. بیایید جریان محصولاتی را که به یک عملیات تکنولوژیکی می رسند در نظر بگیریم. محصولات به طور تصادفی به طور متوسط ​​هشت قطعه در روز (میزان جریان λ = 8/24 [واحد/ساعت]). لازم است این فرآیند در داخل شبیه سازی شود تی n = 100 ساعت متر = 1/λ = 24/8 = 3 یعنی به طور متوسط ​​در هر سه ساعت یک قسمت. توجه کنید که σ = 3. در شکل شکل 28.6 الگوریتمی را نشان می دهد که جریانی از رویدادهای تصادفی را تولید می کند.

در شکل شکل 28.7 نتیجه الگوریتم را نشان می دهد: لحظات زمانی که قطعات برای عملیات رسیدند. همانطور که مشاهده می شود، فقط در دوره تی n = 100 واحد تولیدی پردازش شده است ن= 33 محصول اگر دوباره الگوریتم را اجرا کنیم، پس نممکن است برابر باشد، برای مثال، 34، 35 یا 32. اما به طور متوسط، برای کالگوریتم اجرا می شود ناگر فاصله بین رویدادها را محاسبه کنید برابر با 33.33 خواهد بود تیبا منو نقاط زمانی به عنوان 3 تعریف شده است من، سپس به طور میانگین مقدار برابر خواهد بود σ = 3 .

مدل‌سازی جریان‌های فوق‌العاده رویدادها

اگر مشخص شود که جریان معمولی نیست، باید علاوه بر لحظه وقوع رویداد، تعداد رویدادهایی را که در این لحظه ظاهر می شوند نیز مدل سازی کرد. به عنوان مثال، خودروها به عنوان بخشی از قطار در زمان‌های تصادفی به ایستگاه راه‌آهن می‌رسند (جریان منظم قطار). اما در عین حال، یک قطار ممکن است تعداد واگن‌های متفاوتی (تصادفی) داشته باشد. در این مورد، از جریان کالسکه ها به عنوان جریانی از رویدادهای خارق العاده یاد می شود.

بیایید این را فرض کنیم م ک = 10 , σ = 4 (یعنی به طور متوسط ​​در 68 مورد از 100 مورد، از 6 تا 14 واگن در قطار وجود دارد) و تعداد آنها طبق قانون عادی توزیع می شود. در محل مشخص شده (*) در الگوریتم قبلی (شکل 28.6 را ببینید)، باید قطعه نشان داده شده در شکل را وارد کنید. 28.8.

مثال 2. راه حل مشکل زیر در تولید بسیار مفید است. اگر گره هر محصول را برای یک زمان تصادفی مشخص شده با شدت جریان رویدادهای تصادفی پردازش کند، متوسط ​​زمان خاموشی روزانه تجهیزات یک گره تکنولوژیکی چقدر است. λ 2؟ در همان زمان، به طور تجربی ثابت شده است که محصولات نیز در زمان‌های تصادفی مشخص شده توسط جریان برای پردازش آورده می‌شوند. λ 1 در دسته های 8 قطعه ای، و اندازه دسته به طور تصادفی مطابق با قانون عادی نوسان می کند. متر = 8 , σ = 2 (به سخنرانی 25 مراجعه کنید). قبل از مدل سازی تی= 0 هیچ محصولی در انبار وجود نداشت. لازم است این فرآیند در داخل شبیه سازی شود تی n = 100 ساعت

در شکل شکل 28.9 الگوریتمی را نشان می دهد که به طور تصادفی جریانی از ورود دسته های محصولات برای پردازش و جریانی از رویدادهای تصادفی خروج دسته های محصولات از پردازش را ایجاد می کند.

در شکل شکل 28.10 نتیجه الگوریتم را نشان می دهد: لحظات زمانی که قطعات به عملیات رسیدند، و لحظات زمانی که قطعات از عملیات خارج شدند. خط سوم نشان می دهد که چند قسمت در صف پردازش (در انبار گره) در مقاطع مختلف زمانی قرار گرفته اند.

با توجه به زمان هایی که گره پردازشگر در انتظار قسمت بعدی بیکار بوده است (در شکل 28.10 بخش های زمانی که با رنگ قرمز مشخص شده اند را ببینید)، می توانیم کل زمان از کار افتادگی گره را برای کل زمان مشاهده محاسبه کرده و سپس محاسبه کنیم. متوسط ​​زمان خاموشی در طول روز برای این اجرا، این زمان به صورت زیر محاسبه می شود:

تیو غیره چهارشنبه = 24 · ( تی 1 خیابان + تیخیابان 2 + تیخیابان 3 + تیخیابان 4 + + تی نو غیره.)/ تی n.

تمرین 1 . تغییر مقدار σ ، وابستگی را نصب کنید تیو غیره چهارشنبه ( σ ) . با تنظیم هزینه خرابی گره در 100 یورو در ساعت، زیان سالانه شرکت از بی نظمی در کار تامین کنندگان را تعیین می کند. عبارت بند قرارداد شرکت با تامین کنندگان "میزان جریمه تاخیر در تحویل محصولات" را پیشنهاد دهید.

وظیفه 2. با تغییر میزان پر شدن اولیه انبار، بسته به میزان موجودی پذیرفته شده در شرکت، تعیین کنید که زیان سالانه شرکت ناشی از بی نظمی در کار تامین کنندگان چگونه تغییر می کند.

شبیه سازی جریان رویدادهای غیر ثابت

در برخی موارد، شدت جریان ممکن است در طول زمان تغییر کند λ (تی) . به چنین جریانی ناپایدار می گویند. به عنوان مثال، میانگین تعداد آمبولانس ها در هر ساعت از ایستگاه در پاسخ به تماس های جمعیت یک شهر بزرگ ممکن است در طول روز متفاوت باشد. برای مثال مشخص است که بیشترین تعداد تماس ها در فواصل زمانی 23 تا 01 بامداد و از 05 تا 07 صبح است، در حالی که در ساعات دیگر این میزان به نصف است (شکل 28.11 را ببینید).

در این مورد، توزیع λ (تی) را می توان با نمودار، فرمول یا جدول مشخص کرد. و در الگوریتم نشان داده شده در شکل. 28.6، در محل مشخص شده (**)، باید قطعه نشان داده شده در شکل را وارد کنید. 28.12.

رونوشت

1 AN Moiseev AA Nazarov تجزیه و تحلیل مجانبی یک جریان نیمه مارکوف با شدت بالا 9 UDC 5987 AN Moiseev AA Nazarov تحلیل مجانبی جریان نیمه مارکوف با شدت بالا مطالعه یک جریان نیمه مارکوف با شدت بالا از رویدادها نشان داده شده است که برای جریان مورد بررسی، توزیع احتمال تعداد رویدادهای رخ داده در یک بازه زمانی ثابت، مشروط به افزایش نامحدود در شدت جریان، را می توان با یک توزیع نرمال تقریب زد. این توزیع در کار به دست آمده است کلمات کلیدی: جریان با شدت بالا از رویدادها، جریان نیمه مارکوف، تجزیه و تحلیل مجانبی یکی از عناصر اساسی سیستم ها و شبکه های صف، جریان ورودی درخواست ها است. شبکه های مخابراتی مدرن و پردازش اطلاعات توزیع شده سیستم ها نیاز به توان عملیاتی بالایی از کانال های انتقال اطلاعات دارند بنابراین در این سیستم ها تعداد بسته های داده ای که برای پردازش در واحد زمان می رسند بسیار زیاد است و از نظر تئوری صف در چنین مواردی از شدت جریان ورودی صحبت می کنند. به طور خاص، در این کار، از مدل جریان با شدت بالا برای شبیه‌سازی جریان پیام‌های دریافتی یک سیستم پردازش داده توزیع‌شده چند فازی استفاده شده است. تجزیه و تحلیل خواص یک جریان نیمه مارکوفی با شدت بالا (نیمه مارکوفی یا SM-) به عنوان کلی ترین مدل جریان رویداد مدل ریاضی یک جریان نیمه مارکوف از رویدادهای همگن را در نظر بگیرید که به صورت زیر مشخص شده است اجازه دهید (ξn τn ) فرآیند مارکوف دو بعدی ثابت با زمان گسسته در اینجا ξ n یک جزء گسسته است که مقادیر را از تا K τn یک جزء پیوسته است که مقادیر غیر منفی می گیرد. فرض می کنیم که تکامل فرآیند توسط عناصر تعیین می شود. به اصطلاح ماتریس نیمه مارکوف A (x) = ( Ak ν ) k ν = به شرح زیر K: x Akν (x) = P ξ n+ =ν τ n+< ξ n = k N Здесь N некоторая большая величина которая введена искусственно чтобы явным образом подчеркнуть малость величин τ n В теоретических исследованиях будем полагать N и таким образом τ n На практике полученные результаты можно использовать для аппроксимации соответствующих величин при достаточно больших значениях N (в условии высокой интенсивности потока) Пусть в момент времени t = произошло изменение состояния процесса {ξ n τ n } Последовательность моментов времени t n определяемая рекуррентным выражением tn+ = tn+τ n+ для n = называется полумарковским потоком случайных событий определяемым полумарковской матрицей A(x) Процесс ξ n =ξ(t n) называют вложенной в полумарковский поток цепью Маркова Поскольку средняя длина интервалов τ n обратно пропорциональна N то при N интенсивность наступления событий в таком потоке будет неограниченно расти Такой поток событий будем называть высокоинтенсивным полумарковским или HISM-потоком (от High-Intensive Semi- Markovian) Ставится задача нахождения числа событий m(t) наступивших в этом потоке в течение интервала времени (t) Вывод уравнений Колмогорова Пусть z(t) длина интервала времени от момента t до момента наступления следующего события в потоке; k(t) случайный процесс значения которого на каждом из интервалов = () Отсюда получаем матричное дифференциальное уравнение относительно функции R(z): R (z) = R ()[ I A (z) ] (3) граничное условие для которого при z имеет вид R () = λr (4) где λ некоторый коэффициент вектор-строка r есть стационарное распределение состояний вложенной цепи Маркова Этот вектор является решением уравнения Колмогорова r= r P где P= lim A (z) есть стохастическая матрица определяющая вероятности переходов вложенной цепи z Маркова Таким образом решение уравнения (3) имеет вид z R() z = R ()[ I A () x ] dx (5) Пусть R= R () есть стационарное распределение значений полумарковского процесса k(t) тогда при z из (5) получаем R= R ()[ I A(x) ] dx=λ r[ I A(x) ] dx=λr [ P A(x) ] dx=λra (6) где A матрица с элементами Akν = [ Pkν Akν(x) ] dx Умножая левую и правую части равенства (6) на единичный вектор-столбец E получим RE = =λrae откуда находим значение коэффициента λ: λ= (7) rae Доклады ТУСУРа 3 (9) сентябрь 3

3 AN Moiseev AA Nazarov تجزیه و تحلیل مجانبی پرش جریان نیمه مارکوف با شدت بالا اجازه دهید نماد Hkuzt () = e Pkmzt () را معرفی کنیم که در آن j = واحد خیالی و u مقداری متغیر است که () را در e jum ضرب می کنیم و m را جمع می کنیم. تا m= Hkuzt () Hkuzt ( ) Hku (t) K ju Hku (t) = + e Aν k (z) N ν= با در نظر گرفتن نماد برداری ردیف H(u z t) = (H(u z t) H (K u z t))، این معادله به شکل H(uzt) H(uzt) H(u t) ju = + e A(z) I (8) N معادله ماتریس دیفرانسیل (8) را با روش مجانبی حل خواهیم کرد. تحت شرط افزایش نامحدود شدت λn جریان نیمه مارکوف مورد بررسی به عنوان N مجانبی مرتبه اول، اجازه دهید نماد N =ε u= ε w H(uzt) = F (wzt ε) را معرفی کنیم. F(wzt ε) F(wzt ε) F(w t ε) jwε ε = + e A(z) I (9) قضیه حل مجانبی F(wzt) = lim F (wzt ε) معادله (9) دارای شکل ε () () jw λ F wzt = R ze t () که در آن R(z) با عبارت (5) تعیین می شود. F(w t) = + [ A(z) I ] که شکلی شبیه به () دارد بنابراین، تابع F (w z t) را می توان به صورت F(wzt) = R (z) Φ(wt) () نشان داد که در آن Φ (w t) یک تابع اسکالر است اجازه دهید از حد z در (9) عبور کرده و تمام اجزای این معادله را جمع کنیم (برای این کار، هر دو طرف سمت راست را در بردار ستون واحد E ضرب می کنیم) F به دست می آید. (w t ε) F (w t ε) ε E= e P I E در اینجا عبارت () را جایگزین کنید. jwr () PE Φ(wt) از جایی که با در نظر گرفتن (4) یک معادله دیفرانسیل برای تابع Φ (w t) بدست می آوریم: Φ(wt) = jwλφ (wt) حل این معادله در شرایط اولیه Φ (w) ) = حل را به دست می آوریم jwλt Φ (wt) = e جایگزین این عبارت در ( ) بدست می آوریم () قضیه ثابت می شود ju Nt مجانبی مرتبه دوم اجازه دهید جایگزینی H(uzt) = H (uzte) λ را در () بسازیم. 8): H(uzt) H(uzt) H(u t) ju + juλ H(u z t) = + e A(z) I () N اجازه دهید نماد N =ε u= ε w H(uzt) = را معرفی کنیم. F (wzt ε) (3) گزارش های TUSUR 3 (9) 3 سپتامبر

مهندسی کامپیوتر و علم اطلاعات F(wzt) = lim F (wzt ε) معادله (4) دارای شکل ε (jw) F (wzt) = R (z)exp (λ+κ) t (5) است که در آن R(z) با عبارت (5) κ= fe (6) بردار ردیف f سیستمی از معادلات جبری خطی را برآورده می کند f I P =λ rp R λ a (7) f AE= a = rae A = x da (x) اثبات حد ε در (4) معادله F(wzt) F(w t) = + [ A(z) I ] را به دست می آوریم که شکلی شبیه به () دارد بنابراین، تابع F (w z t) را می توان به صورت F(wzt نشان داد. ) = R (z) Φ(wt) (8) که در آن Φ (wt) مقداری تابع اسکالر راه حل معادله (4) به شکل بسط F(wzt ε) =Φ (wt) R(z) جستجو می شود. + jε wf (z) + O(ε) (9) که در آن f(z) یک تابع بردار (رشته) است. جایگزین کردن این عبارت به (4) و اعمال بسط e = + jε w+ O(ε) پس از چند تبدیل ( ) λφ (wt) R() z=φ (wt) R() z+ f () z+ R() A() z I + R() A() z+ f () A() z I+ A () z + O(ε) با در نظر گرفتن (3) (4) تقسیم هر دو طرف بر jεw و لغو Φ (w t) λ R(z) = f (z) + λ ra(z) + f () [ A(z) I ] + O(ε) از اینجا، برای ε، یک معادله دیفرانسیل برای تابع بردار مجهول f(z) f (z) = f ()[ I A(z) ] λ[ ra( z) R (z) ] یکپارچه سازی که تحت شرط اولیه f() = عبارت z f(z) = (f ()[ I A(x) ] λ [ ra(x) R (x) ]) dx ( ) ما به دنبال f(z) در کلاس توابعی خواهیم بود که شرط lim (f ()[ I A(x) ] λ[ ra(x) R (x) ]) = x از اینجا f ()[ I P] λ[ rp R ] = () با کم کردن سمت چپ این برابری از انتگرال () با در نظر گرفتن (6) f() = f () A+λrA λ [R R (x) ] dx () می توان نشان داد که [R R (x)] dx= λ ra که در آن A = x da (x) با در نظر گرفتن این موضوع، با ضرب هر دو طرف () در سمت راست در بردار واحد E، گزارش های TUSUR 3 (9) سپتامبر را به دست می آوریم. 3

5 AN Moiseev AA Nazarov تجزیه و تحلیل مجانبی جریان نیمه مارکوف با شدت بالا 3 λ a [f () A f()] E = (3) که در آن a = rae با فرض اینکه f() E = و نشان دهنده f = f () از () و (3) سیستم معادلات (7) را به دست می آوریم. اجازه دهید از حد z در (4) عبور کنیم و هر دو طرف معادله را در E در سمت راست ضرب کنیم، F(w t ε) F(w t) بدست می آوریم. ε) jw (w t) jw jw (w t) ε ε e F ε ε E+ ε λf ε E= P I E= E (e) () 3 اینجا (9) را جایگزین کنید و بسط e = + jε w+ + O(ε) را اعمال کنید. ) به دست می آوریم Φ(wt) (jεw) 3 ε RE+ λφ (wt) RE = Φ (wt)[ R () + f ()] E jw ε + + O(ε) کاهش کاهش های مشابه توسط ε با استفاده از نماد (6) ) و با عبور از حد در ε، معادله دیفرانسیل زیر را برای تابع مجهول Φ (w t) به دست می آوریم: Φ(wt) (jw) = Φ(wt) (λ+κ) (jw) حل می کنیم که در شرایط اولیه Φ (w) = ما به دست می آوریم Φ (wt) = exp (λ+κ) t با جایگزینی این عبارت در (8) به دست می آوریم (5) قضیه اثبات شده است تقریب توزیع تعداد رویدادهای رخ داده در جریان HISM ایجاد تغییرات در (5) معکوس به (3) و با بازگشت به تابع H(u z t) (ju) H(u z t) R (z)exp juλ Nt + (λ+κ) Nt به دست می آوریم بنابراین، تابع مشخصه تعداد رویدادهایی که در یک جریان نیمه مارکوف با شدت بالا در طول زمان t رخ می دهند، رابطه (ju) hut () = H(u t) E exp juλ Nt+ (λ+κ) Nt را برآورده می کند، یعنی برای مقادیر به اندازه کافی بزرگ N توزیع عدد رویدادهای رخ داده در یک جریان HISM در طول زمان t را می توان با یک توزیع نرمال با انتظار ریاضی λnt و واریانس (λ + κ)nt تقریب زد که در آن λ و κ با عبارات (7) و (6) تعیین می شوند. نتایج عددی به عنوان مثال برای محاسبات عددی بیایید مسئله مدل‌سازی رویدادها را در جریان نیمه مارکوف با شدت بالا در نظر بگیریم که توسط یک ماتریس نیمه مارکوف مرتبه سوم A(x) نوشته شده به شکل A(x) = P * G(x) که در آن P است. یک ماتریس تصادفی؛ G(x) ماتریسی است که از برخی توابع توزیع تشکیل شده است. عملیات * حاصلضرب هادامارد ماتریس ها مثالی را در نظر می گیریم زمانی که عناصر ماتریس G(x) با توابع توزیع گاما با پارامترهای شکل α kν و مقیاس β kν k ν = 3 مطابقت داشته باشند، که به شکل ماتریس نشان خواهیم داد. به ترتیب α و β مقادیر پارامترهای خاص زیر را انتخاب می کنیم: P = 3 5 α = 5 4 β = در نتیجه محاسبات، مقادیر پارامتر زیر به دست آمد: λ 99. κ 96 برای این مشکل، شبیه سازی جریان برای مقادیر N = 3 انجام شد و توزیع های تجربی تعداد رویدادها در بازه های طول t = ساخته شد. به صورت گرافیکی در شکل ارائه شده است (برای سایر مقادیر N، نمودارها تقریباً منطبق هستند و در شکل غیرقابل تشخیص هستند) گزارش TUSUR 3 (9) 3 سپتامبر

مهندسی کامپیوتر و علوم اطلاعات فاصله کولموگروف Dq = sup Fq(x) F(x) در اینجا F q (x) تابع توزیع تجربی F(x) تابع x توزیع یک متغیر تصادفی نرمال با ویژگی های موجود در بالا جدول وابستگی کیفیت را نشان می دهد. تقریب مقدار N N δ خطاهای نسبی در محاسبه ریاضی a δ D D q 8% 6% 464 انتظار δ a و واریانس δ D و همچنین فاصله کولموگروف D q برای موارد در نظر گرفته شده 9% 7% % 5% شکل نشان می دهد. نموداری که %4% 44 کاهش فاصله کولموگروف بین توزیع تجربی و 8% تحلیلی (عادی) را با افزایش مقادیر N D q نشان می‌دهد، می‌توانید متوجه شوید که در 5 N > 3، کیفیت گاوسی به اندازه کافی بالاست. تقریب تعداد رویدادها در جریان نیمه مارکوف با شدت بالا در نظر گرفته شده است (فاصله کولموگروف تجاوز نمی کند) 3 شکل. تغییر فاصله کلموگروف D q بسته به شدت جریان (مقیاس لگاریتمی در N) نتیجه گیری کار مطالعه یک جریان نیمه مارکوف با شدت بالا از رویدادها را ارائه می دهد. نشان داده شده است که، تحت شرایط رشد نامحدود شدت آن، توزیع تعداد رویدادهای رخ داده در یک جریان معین در یک بازه زمانی با طول ثابت می تواند با یک توزیع نرمال تقریب شود. پارامترهای این توزیع در کار به دست آمده است. مثال‌های عددی در نظر گرفته شده کاربرد نتایج مجانبی به‌دست‌آمده را برای جریان‌های HISM از رویدادها نشان می‌دهد. مکرر MMPP MAP TUSUR گزارش 3 (9) 3 سپتامبر

7 آنالیز مجانبی جریان نیمه مارکوف با شدت بالا سیستم پردازش داده / VV Grachev AN Moiseev AA Nazarov VZ Yampolsky // TUSUR Reports (6) h C Moiseev A Investigation of High Intensive General Flow / A Moiseev A Nazarov // Proc of IV International Conference "Problems of Cybernetics and Informatics" ( PCI) باکو: IEEE P Moiseev بررسی فرآیند پواسون مدوله‌شده مارکوف با شدت بالا / A Moiseev A Nazarov // جلسه کنفرانس بین‌المللی کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات و آمار در اقتصاد و آموزش (ICAICTSEE-) صوفیه: دانشگاه از اقتصاد ملی و جهانی P Moiseev AN مطالعه جریان MAP با شدت بالا / AN Moiseev AA Nazarov // دانشگاه پلی تکنیک Izv. Tom 3 T 3 S Korolyuk VS مدل های تصادفی سیستم ها کیف: Nauk Dumka s 7 Nazarov AA نظریه احتمال و تصادفی فرآیندها: کتاب درسی / AA Nazarov AF Terpugov-e izd ispr Tomsk: NTL Publishing House 4 p 8 Nazarov AA روش تجزیه و تحلیل مجانبی در نظریه صف بندی / AA Nazarov SP Moiseeva Tomsk: NTL Publishing House 6 p 9 Korn G Handbook for Scientists and Mathematics مهندسین / G Korn T Korn M: علم با Rykov VV آمار ریاضی و برنامه ریزی تجربی: کتاب درسی / VV Rykov VY Itkin M: MAKS Press 38 با مویسیف الکساندر نیکولاویچ کاندیدای علوم فنی دانشیار، گروه مهندسی نرم افزار، دانشگاه دولتی تومسک (TSU) ) تلفن: 8 (38-) ایمیل: نظروف آناتولی آندریویچ دکترای علوم فنی پروفسور رئیس گروه تئوری احتمالات و آمار ریاضی TSU تلفن: 8 (38-) ایمیل: Moiseev AN Nazarov AA تجزیه و تحلیل مجانبی از نیمه فشرده بالا -فرآیند ورود مارکوفی بررسی فرآیند ورود نیمه مارکوفی پرفشار در مقاله ارائه شده است. تخمین زده شده با توزیع نرمال ویژگی های تقریب نیز به دست می آیند. نتایج تحلیلی با مثال های عددی پشتیبانی می شوند.


کتابشناسی - فهرست کتب. بالاسانیان س.ش. مدل طبقه بندی شده برای ارزیابی و تجزیه و تحلیل کارایی عملکرد سیستم های پیچیده فناوری با بسیاری از ایالت ها // اخبار پلی تکنیک تومسک

تحلیل مجانبی یک شبکه پرسش غیرمارکوف حلقه باز HIMMPP (GI) K A. Nazarov، A. Moiseev دانشگاه دولتی تومسک تامسک، روسیه [ایمیل محافظت شده]کار ارائه می کند

بولتن دانشگاه ایالتی تامسک 2008 گروه علوم کامپیوتر و علوم اطلاعات 3(4) UDC 6239; 592 SV Lopukhova تحقیق در مورد جریان MMR با روش مجانبی از THORDER این کار در نظر دارد

S.A. ماتویف، A.N. موسیف، A.A. نظروف. کاربرد روش گشتاورهای اولیه 9 UDC 59.87 S.A. ماتویف، A.N. موسیف، A.A. نظروف کاربرد روش گشتاورهای اولیه برای مطالعه یک سیستم چند فازی

بولتن دانشگاه ایالتی تامسک 7 مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات UDC 5987 TA Karlykhanova روش جریان غربالگری برای مطالعه سیستم GI/GI/ برای یک سیستم صف

UDC 6.39.; 59. S.V. لوپوخوا A.A. نظروف مطالعه MAR-Flow با روش تحلیل مجانبی از مرتبه N ام جریان MAR در نظر گرفته شده است. این جریان با استفاده از روش مجانبی بررسی شده است.

بولتن دانشگاه ایالتی تامسک 8 مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات 4(5) مدل سازی ریاضی UDC 59.87 V.A. واویلوف A.A. نظروف مدلسازی ریاضی ناپایدار

شعبه دانشگاه دولتی کمروو در Anzhero-Sudzhensk تحقیقات ملی دانشگاه دولتی تومسک موسسه مشکلات مدیریت دانشگاه دولتی کمروو

بولتن دانشگاه ایالتی تامسک مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات 3() UDC 59.87 I.A. ایوانوفسکایا S.P. Moiseeva تحقیق مدل خدمات موازی سفارشات چندگانه

بولتن دانشگاه ایالتی تامسک 2011 مدیریت، فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات 3(16) پردازش اطلاعات UDC 519.872 I.L. لاپاتین، A.A. نظروف ویژگی های سیستم های مارکوف

A.A. نظروف I.A. سمنوف. مقایسه خصوصیات مجانبی و مقدماتی 187 UDC 4.94:519.872 A.A. نظروف I.A. Semenova مقایسه ویژگی های مجانبی و مقدماتی سیستم MAP/M/

شعبه دانشگاه دولتی کمروو در Anzhero-Sudzhensk تحقیقات ملی دانشگاه دولتی تومسک موسسه مشکلات مدیریت دانشگاه دولتی کمروو

رادیوفیزیک آماری و نظریه اطلاعات سخنرانی 7 8. زنجیره های مارکوف زمان پیوسته زنجیره های مارکوف زمان پیوسته یک فرآیند تصادفی مارکوف X t هستند که شامل

بولتن دانشگاه دولتی تامسک 9 مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات (7) مدل سازی ریاضی UDC 5987 VA Vavilov مدل سازی ریاضی شبکه های تصادفی ناپایدار

فصل 5. فرآیندهای مارکوف با زمان پیوسته و مجموعه ای از حالت های گسسته در نتیجه مطالعه این فصل، دانش آموزان باید: تعاریف و ویژگی های فرآیندهای مارکوف را با پیوستگی بدانند.

به عنوان یک نسخه خطی Zadiranova Lyubov Aleksandrovna تحقیق در مورد مدل های ریاضی جریان در QS خطی بی نهایت با حفظ مکرر الزامات 05.13.18 مدل سازی ریاضی، عددی

بولتن دانشگاه دولتی تامسک 7 مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات UDC 59 NV Stepanova AF Terpugov مدیریت قیمت در فروش محصولات فاسد شدنی مدیریت در نظر گرفته شده است

بولتن دانشگاه دولتی تامسک مدیریت، فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات () UDC 59.865 K.I. لیوشیتس، یا.س. باگل احتمال خرابی یک شرکت بیمه تحت استوکاستیک مضاعف

UDC 6-5 ویژگی های طیفی توابع خطی و کاربردهای آنها در تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم های کنترل تصادفی K.A. ریباکوف این مقاله مفهوم ویژگی های طیفی خطی را معرفی می کند

به عنوان نسخه خطی لاپاتین ایوان لئونیدوویچ تحقیق مدل های ریاضی جریان خروجی سیستم های صف با تعداد نامحدود دستگاه 05.13.18 مدل سازی ریاضی، عددی

محتویات فصل فرآیندهای تصادفی زنجیره مارکوف ساده همگن معادله مارکوف زنجیره مارکوف همگن ساده 4 ویژگی های ماتریس انتقال 5 آزمایش عددی: تثبیت توزیع احتمال

انستیتوی ریاضیات محاسباتی و ژئوفیزیک ریاضی شعبه سیبری آکادمی علوم روسیه REDINGS SCIENTIFIC MARCHUKOV 017 5 ژوئن 14 ژوئیه 017 مجموعه مقالات هیئت تحریریه آکادمیک روسیه

مطالعه RQ-SYSTEM M GI 1 با روش آنالیز مجانبی تحت شرایط بار سنگین E. Moiseeva، A. Nazarov دانشگاه دولتی تومسک تامسک، روسیه [ایمیل محافظت شده]کار در نظر گرفته است

UDC 6-5:59 NS Demin SV Rozhkova OV Rozhkova فیلتر کردن در سیستم‌های دینامیک توسط مشاهدات پیوسته-گسسته با حافظه در حضور تداخل غیرعادی INTERFERENCE II در این کار پیوسته

روش های عددی موضوع 2 درون یابی V I Velikodny 2011 2012 سال تحصیلی 1 مفهوم درون یابی درون یابی روشی برای یافتن تقریباً یا دقیق هر مقدار از مقادیر فردی شناخته شده است.

مجله ریاضی اوکراین جلد 5 (28)، 3، 293 34 در مورد مسائل مقدار مرزی برای یک عملگر دیفرانسیل معمولی با ضرایب ماتریسی Anna V Agibalova (ارائه شده توسط M M Malamud) چکیده

سخنرانی 2. آمار از نوع اول. برآوردهای اشاره‌ای و خواص آنها Bure V.M., Grauer L.V. ShAD سنت پترزبورگ، 2013 Bure V.M., Grauer L.V. (شاد) سخنرانی 2. آمار از نوع اول. نقطه نقطه سنت پترزبورگ،

مدیریت فناوری کامپیوتر و علم اطلاعات UDC 6-5:59 تحقیق در مورد کارایی یک کانال مشاهده گسسته با حافظه در مسئله برون یابی NS Demin OV Rozhkova* دانشگاه دولتی تومسک

رادیوفیزیک آماری و نظریه اطلاعات سخنرانی 6 7. مارکوف* فرآیندهای تصادفی و زنجیره های مارکوف. * مارکوف آندری آندریویچ (متولد 1890) ریاضیدان روسی، آکادمیک مارکوف فرآیند تصادفی

مجله ریاضی سیبری جولای آگوست 2003 جلد 44، 4 UDC 51921+5192195 در مورد مؤلفه های بازنمایی فاکتورسازی برای زمان اقامت پیاده روی های تصادفی نیمه پیوسته در باندوو در لوگاو

به عنوان یک نسخه خطی Gorbatenko Anna Evgenievna تحقیق در مورد سیستم های صف با جریان های همبسته تحت شرایط محدود کننده خاص 05.13.18 مدل سازی ریاضی، روش های عددی

مدیریت فناوری کامپیوتر و علوم اطلاعات UDC 59. جنبه اطلاعاتی در مسئله مشترک فیلترینگ و درون‌یابی پیوسته-گسسته. ANALYSIS S.V. Rozhkova O.V. روژکووا تومسک پلی تکنیک

Siberian Mathematical Journal جولای آگوست 2005. جلد 46، 4 UDC 519.21 در مورد بازنمایی فاکتورسازی در مسائل مرزی برای پیاده روی تصادفی مشخص شده روی زنجیره مارکوف V. I. Lotova, N. G. Orlova.

سخنرانی 3 ثبات تعادل و حرکت یک سیستم هنگام در نظر گرفتن حرکات ثابت، معادلات حرکت آشفته را به شکل d dt A Y می نویسیم که در آن بردار ستون یک ماتریس مربع از ضرایب ثابت است.

فصل 1 معادلات دیفرانسیل 1.1 مفهوم معادله دیفرانسیل 1.1.1 مسائل منجر به معادلات دیفرانسیل. در فیزیک کلاسیک، هر کمیت فیزیکی مرتبط است

عملکرد مشخصه سخنرانی هدف سخنرانی: ایجاد روشی برای خطی کردن توابع متغیرهای تصادفی. مفهوم یک متغیر تصادفی مختلط را معرفی کنید و ویژگی های عددی آن را بدست آورید. مشخصه را تعیین کنید

مدل‌سازی سیستم‌ها با استفاده از فرآیندهای تصادفی مارکوف مفاهیم اساسی فرآیندهای مارکوف اگر مقدار آن برای هر آرگومان t یک متغیر تصادفی باشد، تابع X(t) تصادفی نامیده می‌شود.

1. زنجیره های مارکوف همگن متناهی دنباله ای از متغیرهای تصادفی ξn, n 0, 1,... را در نظر بگیرید که هر کدام به صورت گسسته توزیع می شوند و مقادیری از یک مجموعه می گیرند (x 1,...,

فصل 6 مبانی نظریه پایداری بیان مسئله سخنرانی مفاهیم پایه قبلاً نشان داده شده بود که راه حل مسئله کوشی برای یک سیستم معمولی ODE = f, () به طور مداوم به شرایط اولیه در

Sin cos R Z cos ImZ cos sin sin راه حل هایی که به این ترتیب یافت می شوند یک سیستم اساسی از راه حل ها را تشکیل می دهند و بنابراین راه حل کلی سیستم به شکل یا به طور جزئی تر sin cos sin cos cos cos sin sin است.

قابلیت اطمینان سازه تئوری و عمل Kashtanov V.A. کنترل ساختار در مدل های صف و قابلیت اطمینان با استفاده از فرآیندهای نیمه مارکوف کنترل شده، بهینه

مدل ریاضی یک شرکت بیمه در قالب سیستم خدمات نوبت دهی M M I. Sinyakova, S. Moiseeva National Research University State Tomsk Tomsk, روسیه [ایمیل محافظت شده]

UDC 59. قضیه جدایی در مورد مشاهدات با حافظه N.S. دمین، اس.و. دانشگاه دولتی روژکووا تومسک دانشگاه پلی تکنیک تومسک پست الکترونیکی: [ایمیل محافظت شده]اثبات داده می شود

با شرایط قضیه L B (m) سپس به دلیل خطی بودن عملگر L داریم: m m m L L ] B [ سیستم معادلات دیفرانسیل خطی با ضرایب ثابت مقادیر ویژه و بردارهای ویژه

منابع Kalashnikova TV Izvekov NU ادغام روش جهت گیری تقاضا در سیستم قیمت گذاری یک زنجیره خرده فروشی // اخبار دانشگاه پلی تکنیک تومسک T 3 6 S 9 3 Fomin

مؤسسه ریاضیات محاسباتی و ژئوفیزیک ریاضی شعبه سیبری آکادمی علوم روسیه REDINGS SCIENTIFIC MARCHUKOV 217 25 ژوئن 14 ژوئیه 217 مجموعه مقالات هیئت تحریریه آکادمی علوم روسیه

موضوع 7. فرآیندهای تصادفی. هدف از محتوای مبحث 7 ارائه مفاهیم اولیه در مورد فرآیندهای تصادفی و به ویژه زنجیره های مارکوف است. طیف وسیعی از مشکلات اقتصادی را که مدل ها در راه حل خود استفاده می کنند، ترسیم کنید.

سخنرانی 4. فواصل اطمینان Bure V.M., Grauer L.V. ShAD سنت پترزبورگ، 2013 Bure V.M., Grauer L.V. (SHAD) سخنرانی 4. فواصل اطمینان سن پترزبورگ، 2013 1 / 49 محتویات مطالب 1 فواصل اطمینان

Siberian Mathematical Journal January February, 2. Volume 41, 1 UDC 517.948 Asymptotics of SOLUTIONs TO Singularly Perturbed NONLINEAR INTEGRODIFENCIAL EQUATIONS M. K. Dauylbaev Abstract: Considered

سیستم‌های مدل‌سازی سخنرانی با استفاده از فرآیندهای تصادفی مارکوف مفاهیم اساسی فرآیندهای مارکوف اگر مقدار آن برای هر آرگومان t تصادفی باشد، تابع X(t) تصادفی نامیده می‌شود.

7 (), 9 G. V. Boykova در مورد جهان جهان چکیده: برای یک معادله دیفرانسیل مرتبه دوم، راه حلی پیدا شده است که نشان دهنده

علوم طبیعی و دقیق UDC 57977 درباره کنترل سیستم های مختل شده خطی با تأخیر اندک کاندیدای علوم فیزیکی و ریاضی دانشیار KOPEYKINA T B GUSEINOVA بلروسی فنی ملی

مدل سازی کامپیوتری SMO. سخنرانی 2 1 محتویات فصل 2. نمایش یک QS توسط یک فرآیند تصادفی مارکوف ... 1 I. طبقه بندی QS بر اساس کندال ... 1 II. فرآیند تصادفی مارکوف ... 2 III. مارکوفسکی

48 Vestnik RAU سری علوم فیزیکی، ریاضی و طبیعی، 1، 28، 48-59 UDC 68136 ASSESSMENT OF RIABILITY CHARACTERISTICS OF DISISTELE LEARNING SYSTEMS PART 2 HV Kerobyan, NN Khublanyanes Russian, NN-Khublanyanes

مفاهیم اساسی نظریه طرح های تفاوت. نمونه‌هایی از ساخت طرح‌های تفاوت برای مسائل مقدار مرزی اولیه. تعداد زیادی از مسائل در فیزیک و فناوری منجر به مقدار مرزی یا مسائل مقدار مرزی اولیه برای خطی می شود.

تحلیل بیزی 4 (0) 00 زمانی که پارامتر تخمین زده شده یک فرآیند عادی تصادفی باشد.

دانشگاه فنی روسیه MIREA فصل های اضافی ریاضیات عالی فصل 3. سیستم های معادلات دیفرانسیل کار به مدل سازی سیستم های دینامیکی با استفاده از عناصر اختصاص یافته است.

سیستم های معادلات دیفرانسیل خطی با ضرایب ثابت کاهش به یک معادله مرتبه ام از دیدگاه عملی، سیستم های خطی با ضرایب ثابت بسیار مهم هستند.

1 عنوان سند Ovsyannikov A.V. نابرابری های آماری در آزمایش های آماری فوق منظم نظریه تخمین // آکادمی ملی علوم غرب بلاروس، 009. Ser fz-mat. ناوک ص 106-110

UDC 59 EV Novitskaya AF Terpugov تعیین حجم بهینه تعداد زیادی محصول و قیمت خرده فروشی فروش محصولات دائماً فاسد شدنی مشکل تعیین حجم بهینه یک دسته از کالاها در نظر گرفته شده است.

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام NE Bauman دانشکده علوم بنیادی گروه مدل‌سازی ریاضی A. K. K. K.، A. K. REPLACEMENT

Math-Net.Ru پورتال ریاضی همه روسی A. A. Nazarov، T. V. Lyubina، سیستم RQ پویا غیر مارکوف با جریان MMP ورودی از درخواست ها، Avtomat. و تلمخ.، 213، مسأله 7، 89 11 استفاده

وزارت آموزش و پرورش فدراسیون روسیه دانشگاه دولتی کراسنویارسک UDC BBK گردآوری شده توسط: N.A. پینکینا دپارتمان ریاضیات عالی جبر خطی. حل نمونه های معمولی گزینه های تست

سخنرانی 2 حل سیستم های معادلات خطی. 1. حل سیستم های 3 معادله خطی با استفاده از روش کرامر. تعریف. سیستمی متشکل از 3 معادله خطی سیستمی به شکلی است که در این سیستم مقادیر مورد نیاز می باشد

با دوستان به اشتراک بگذارید یا برای خود ذخیره کنید:

بارگذاری...