計算機仿真ppt課件(存儲版)
【正文】 件數(shù)目不是太多時，應用事件表法比較有效。 3) 程序運行、分析 4) 設計格式，輸出仿真結(jié)果 為了了解仿真過程，需要輸出一些中間過程變量及參量的值，可按事件處理的順序來列表： 輸出參數(shù) 顧客的平均等待時間 CM＝ CT/N 最大隊長 QM 在程序中記錄 出納員的工作強度 SR＝ N個顧客的總服務時間 /仿真結(jié)束時間 序號 事件類型 時 刻 顧客編號 出納員狀態(tài) 隊長 1 1 1 1 0 2 1 5 2 1 1 … … … … … … 思考 ① 編寫出 MATLAB程序。 目前計算機上常用的高級語言都有產(chǎn)生均勻分布隨機數(shù)的系統(tǒng)函數(shù)，我們可以直接使用而不必關心其實現(xiàn)原理。 例 標準正態(tài)分布隨機數(shù)的生成 可用以下兩種近似方法 2）近似抽樣法 221()2xxF x e d x? ???? ?標準正態(tài)分布的分布函數(shù)為 方法 1 對反函數(shù) F－ 1(x)作逼近 可得抽樣方法為 20 1 2231 2 3( 0 . 5 ) ( ) , 0 . 51 a a t a tx s i g n r t rb t b t b t??? ? ? ?? ? ?其中 0 1 21 2 32 l n | 0 . 5 | ,2 . 5 1 5 5 1 7 , 0 . 8 0 2 8 5 3 , 0 . 0 1 0 3 2 81 . 4 3 2 7 8 8 , 0 . 1 8 9 2 6 9 , 0 . 0 0 1 3 0 8tra a ab b b? ? ?? ? ?? ? ?方法 2 1111 2 ( )2nnkkX n rn??? ?由中心極限定理可知：當 n較大時 近似服從標準正態(tài)分布，可得抽樣方法為 1111 2 ( )2nkkx n rn??? ?實際中常取 n=12，得 1216kkxr???? 實例分析 計算二重積分 1) 建立待計算積分的概率模型 。 如圖所示的網(wǎng)格，由內(nèi)點 {Q, P i, i =1,2,3,4,5 } 及邊界點 2)抽樣計算 在第 m輪游動中，當粒子游動到某內(nèi)點 B時，生成均勻分布隨機數(shù) r，若與 B其相連的臨點數(shù)為 k，則將區(qū)間 (0,1) 分成 k個小區(qū)間，若 r落在第 i個小區(qū)間，則粒子游動到 B的第 i個臨點，如此繼續(xù)，直至粒子被某邊界點 A i吸收，則本輪游動結(jié)束，記錄邊界吸收的能量 Em = Ei，然后開始下一輪游動。 例 指數(shù)分布隨機數(shù)的生成 F(x)＝ 1－ eλx, x0 ， F－ 1(x)= ln(1x)/λ 抽樣方法為： x = ln(1r)/λ 1）分布函數(shù)抽樣法 生成均勻分布隨機變數(shù) r ∈ (0,1) 若 Fk－ 1 r ≤Fk 則隨機數(shù) x = xk 是 X的一個樣本。隨機變量的抽樣方法很多，不同的分布采用的抽樣方法不盡相同。 1 )系統(tǒng)分析 實體 1：顧客 C 屬性：到達時刻 CA，服務時間 CS，離開時刻 CL 活動：到達，離開 實體 2：出納員 S 屬性：忙 S=1，閑 S=0 活動：忙，閑 實體 3：隊列 Q 屬性：隊列長度 QL 這是一個隨機離散系統(tǒng)的仿真問題。 3 事件表法 事件表 事件表好像一本 記事本 ，干完一件事后就把它從記事本中勾銷，而把新的要完成的工作再登記到記事本中。分別設臵 △ t = 5 min ，△ t = 1 min，△ t = min 比較仿真結(jié)果。此即為時間步長仿真法。 仿真 計算機仿真 在研究系統(tǒng)過程中，根據(jù)相似原理，利用計算機來逼真模仿研究對象。 4)系統(tǒng)狀態(tài) 系統(tǒng)的狀態(tài)是指在某一時間點上，實體及其屬性值的集合。 6)有些系統(tǒng)一旦建立起來之后就無法復原。計 算 機 仿 真 2. 時間步長法 3. 事件表法 4. Monte Carlo 方法 武漢理工大學理學院 數(shù)學系 王 展 青 計算機仿真是利用計算機對一個實際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為進行動態(tài)演示，以評價或預測該系統(tǒng)的行為效果。 5)在實際系統(tǒng)上做實驗可能會花費很長的時間，費用太高或者有危險，使得實驗不易進行。 活動定義了系 統(tǒng)內(nèi)部實體之間的相互作用，從而確定了系統(tǒng) 內(nèi)部發(fā)生的變化過程。 計算機技術(shù)的發(fā)展為數(shù)學仿真創(chuàng)造了環(huán)境。 選取系統(tǒng)的一個初始狀態(tài)作為仿真時鐘的零點，仿真時鐘每步進一次，就對系統(tǒng)的所有實體、屬性和活動進行一次前面的掃描考察，按照預定的計劃和目標進行分析、計算和記錄系統(tǒng)狀態(tài)的變化，這個過程一直進行到仿真時鐘結(jié)束為止。 3) 運行與改進 4) 設計格式，輸出仿真結(jié)果 t VT ST SR 10 2020 20 2040 … … … …
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