Rambler's Top100 Сайт цифровых учебно-методических материалов ВГУЭС // abc.vvsu.ru, методическое обеспечение учебного процесса
 
 Теория массового обслуживания. Автор: Юдин П.В., редактор: В авторской редакции

 Все учебники» | содержание |  Поиск » | помощь»
Учебные материалы ВГУЭС
Введение

Дисциплина «Теория массового обслуживания» рассматривает теоретические и практические вопросы проектирования и моделирования систем массового обслуживания, является прикладной дисциплиной, производной знаний, полученных от изучения базовых курсов «Теория вероятностей», «Математическая статистика», «Информатика» и дисциплин экономико-математического цикла «Эконометрика», «Исследование операций» и др. и включает в себя чрезвычайно широкий спектр методов и задач, связанных с необходимостью моделирования технических систем и экономических процессов протекающих в системах массового обслуживания, классификации способов представления моделей систем, формализации объектов, процес­сов, явлений и реализации их моделей с использованием компьютерной техники.

Задачей курса является обучение студентов современным методам и средствам моделирования систем массового обслуживания, основанных на использовании передового математического аппарата и доступных средств разработки моделей систем массового обслуживания и наработка у студентов навыков их практического применения.

Для успешного изучения курса студенту необходимы знания основ теории вероятности, математической статистики, экономической теории, алгоритмизации и программирования, а также современных информационных технологий и теории информационных систем.

Знания и навыки, получаемые студентами в результате изучения дисциплины, необходимы для подготовки к изучению следующих дисциплин: “Имитационное моделирование”, «Математическое моделирование экономических процессов», “Теория оптимального управления экономическими системами”, а также для дисциплин, связанных с моделированием систем.

Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта и отражает основные разделы дисциплины.

1. Организационно-методические указания
1.1. Цель и задачи учебного курса

Целью изучения курса «Теория массового обслуживания» является формирование у студентов специальности 351400 «Прикладная информатика в экономике» фундаментальных теоретических знаний и практических навыков моделирования с помощью ЭВМ систем массового обслуживания и анализа операционных характеристик СМО, а также обучение студентов современным программным средствам для проектирования и разработки моделей систем массового обслуживания.

В ходе изучения курса у студента должно формироваться представление о методах анализа систем массового обслуживания, создания их моделей, анализа полученных характеристик СМО по результатам использования модели.

В ходе достижения цели решаются следующие задачи:

·   изучение и освоение основных теоретических методов и приёмов исследования систем массового обслуживания (СМО);

·   обучение теории и практике моделирования СМО и определения их операционных характеристик;

·   дальнейшее развитие логического и алгоритмического мышления;

·   освоение принципов работы с современными средствами, предназначенными для проектирования моделей СМО;

·   выработка умения самостоятельного решения задач по выбору метода и средства проектирования модели СМО, методов тестирования и определения качественных характеристик полученной модели;

·   получение навыков в построении моделей СМО, в алгоритмизации задач, программировании и отладке программ, а также тестировании создаваемых программных модулей проектируемой модели СМО.

1.2. Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при изучении курса

В результате изучения дисциплины студент должен:

   знать – основы теории массового обслуживания, методы определения операционных характеристик марковских однофазных СМО, многофазных СМО, сетей массового обслуживания;

   возможности, ограничения и сферу применения различных типов моделей, используемых при анализе СМО, уметь идентифицировать проблему и выбрать соответствующую модель и программное обеспечение, грамотно интерпретировать результаты моделирования.

   владеть – математическими методами и моделями, с помощью которых анализируются СМО.

   уметь - использовать полученные знания для планирования и анализа СМО.

     Иметь представление – о путях совершенствования систем массового обслуживания за счет использования математических моделей теории массового обслуживания.

    принять – теорию массового обслуживания для анализа вычислительных сетей;

   информационные технологии в процессе моделирования и оптимизации СМО.

Для изучения данной дисциплины необходимо знать:

   основные элементы высшей математики, теория систем обыкновенных дифференциальных уравнений, теории вероятностей и математической статистики, информатики.

1.3. Объем и сроки изучения курса

Курс «Теория массового обслуживания» общим объемом 132 часа изучается в течении 9 семестра. Аудиторная нагрузка составляет 64 часа, в том числе лекционные занятия 32 часа и лабораторные работы в объеме 32 часа. На самостоятельную работу отводится 68 часов.

1.4. Основные виды занятий и особенности их проведения при изучении дисциплины

Программой курса предусмотрено чтение лекций, проведение лабораторных занятий, выполнение самостоятельной работы, а также проведение консультаций для всех видов выше указанных занятий.

1.4.1. Лекционные занятия

Лекционные занятия проводятся в объеме 32 часа в лекционных аудиториях в виде 2-часовых занятий не чаще одного раза в неделю. При проведении лекционных занятий, посвященных вопросам, связанным с непосредственной работой за персональным компьютером, может быть использовано специальное оборудование (персональный компьютер, оснащенный проектором с демонстрационным экраном).

1.4.2. Лабораторные работы

Лабораторные работы проводятся в компьютерных классах в объеме 32 часа в виде 2-часовых занятий один раз в неделю.

1.4.3. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа подразумевает подготовку студентов к лекционным и лабораторным занятиям, на основании материалов лекций и рекомендованных программой учебников и учебных пособий.

Студентам предлагается для самостоятельного изучения теоретического материала написание рефератов по отдельным темам согласно учебной программы дисциплины.

1.5. Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов при изучении курса

Теоретический материал, который студент слушает на лекциях должен быть усвоен им в ходе подготовки к лабораторным работам, промежуточным и итоговым аттестациям. Для успешного выполнения лабораторных работ необходимо усвоить материал тем 1-10. Отдельные главы материала тем 11-18 студенты изучают самостоятельно.

1.6. Виды контроля знаний студентов и их отчетности по каждой специальности

Текущий, промежуточный и итоговый контроль осуществляются с использованием организационных форм и количественных показателей контроля, закрепленных для данной дисциплины в соответствии с действующей системой оценки успеваемости студентов во ВГУЭС.

Текущий контроль осуществляется на каждом лабораторном занятии преподавателем, проводящим эти занятия.

Промежуточный контроль осуществляется путем проведения промежуточных аттестаций в виде тестирования преподавателем, проводящим лекционные занятия.

Текущий контроль за выполнением самостоятельной работы осуществляется преподавателем на лекциях и консультациях.

Изучение курса завершается экзаменом, который включает проверку теоретических знаний студента. Обязательным условием допуска студента к экзамену является выполнение всех лабораторных работ.

2. Содержание Дисциплины
2.1. Перечень тем лекционных занятий
Тема 1. Предмет, цель и задачи теории массового обслуживания. Система массового обслуживания (СМО), теория массового обслуживания (ТМО), каналы обслуживания, одноканальные СМО, многоканальные СМО, поток заявок, входящий поток заявок, выходящий поток заявок, эффективность функционирования, показатели эффективности.

Вопросы для самоконтроля:

1.   Что понимается под системами массового обслуживания (СМО) и для чего они предназначены?

2.   В чем стоит цель, предмет задачи теории СМО?

3.   Какие блоки включает схема СМО?

4.       Что понимается под характеристикой эффективности работы СМО?

5.   Случайный процесс какого типа протекает в СМО?

Тема 2. Дискретный марковский случайный процесс (СП)

Вопросы для самоконтроля:

1.  Какой процесс называется случайным? Приведите примеры.

2.  Какой СП называется марковским?

3.  Что представляет собой граф состояний системы?

4.  Какие СП называются дискретными?

5.  Какие СП называются непрерывными?

6.  Дайте определение состояния без выхода, без входа.

7.  Какая система называется эргодической?

Тема 3. Дискретный СП с дискретным временем

Вопросы для самоконтроля:

1.   Дайте определение СП с дискретным и непрерывным временем.

2.   Что называется Марковской цепью?

3.   Что собой представляют вероятности состояний?

4.   Какая Марковская цепь называется однородной (неоднородной)?

Тема 4. Дискретный Марковский случайный процесс с непрерывным временем

Вопросы для самоконтроля:

1.  Дайте определение вероятностей состояний системы, в которой протекает Марковский случайный процесс с непрерывным временем.

2.  Что называется плотностью вероятности перехода системы из состояния в состояние?

3.  Дайте определение однородного и неоднородного Марковского дискретного процесса с непрерывным временем.

4.    Определите размеченный граф состояний системы, в которой протекает Марковский случайный процесс с непрерывным временем.

Тема 5. Предельные вероятности. Предельный стационарный режим. Предельная вероятность состояний системы. Понятие регулярности Марковской цепи.

Вопросы для самоконтроля:

   Какова физическая интерпретация предельных вероятностей состояний дискретной Марковской системы с непрерывным временем?

   Как составляется система линейных алгебраических уравнений с неизвестными предельными вероятностями по размеченному графу состояний системы?

   Как составляется система линейных алгебраических уравнений с неизвестными предельными вероятностями по матрице плотностей вероятностей перехода?

Тема 6. Структура и классификация систем массового обслуживания

Вопросы для самоконтроля:

На какие классы делятся СМО в зависимости от:

a)   характера потоков;

b)  числа каналов;

c)   дисциплины обслуживания;

d)  ограничения потока заявок;

e)   количества этапов обслуживания.

Тема 7. Многоканальная СМО с отказами

Вопросы для самоконтроля:

1.   Кто впервые занимался исследованием многоканальных СМО с отказами?

2.   Как называется модель случайного процесса, протекающего в многоканальной СМО с отказами?

3.   Что понимается под «потоком обслуживаний» заявок?

4.   Как выглядит размеченный граф для многоканальной СМО с отказами?

5.   Какие вероятности состояний СМО называются предельными и какой режим функционирования они характеризуют?

6.   Что представляет собой приведенная интенсивности входящего потока и какова единица измерения этого показателя?

7.   Перечислите основные предельные характеристики эффективности функционирования n-канальной СМО с отказами.

Тема 8. Многоканальная СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди

Вопросы для самоконтроля:

1.  Чему равно число состояний n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m?

2.  Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m.

3.  С вероятностью какого состояния совпадает вероятность отказа?

4.  Сформулируйте условие существования финальных вероятностей для n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m.

Тема 9. Многоканальная СМО с ожиданием

Вопросы для самоконтроля:

1.   Чему равно число состояний n-канальной СМО с ожиданием?

2.   Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием.

3.   Сформулируйте условие существования финальных вероятностей для n-канальной СМО с ожиданием.

4.   Чему равны абсолютная и относительная пропускные способности n-канальной СМО с ожиданием?

5.   С какими характеристиками эффективности n-канальной СМО с ожиданием совпадает среднее число занятых каналов данной системы?

6.   Как связаны между собой временные характеристики «среднее время обслуживания одной заявки, относящееся ко всем заявкам» и «среднее время обслуживания одной заявки, относящееся только к обслуженным заявкам» для n-канальной СМО с ожиданием?

URL: http://abc.vvsu.ru/Books/teoria_massov_obslu/page0001.asp
Все учебники : поиск : разработчики : лицензия : информация : abc@vvsu.ru
Все права защищены и принадлежат ВГУЭС. Любая перепечатка и/или распространение запрещено!
© 1999-2014 Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, www.vvsu.ru