Імітаційна модель системи обслуговування з шкідливими запитами

Abstract

У повсякденному житті люди часто мають справу з процесом обслуговування або ж із системами, які виконують цю роль. Для дослідження процесів, які виконуються в таких системах, використовують математичні об’єкти, які називаються системами масового обслуговування. Такі системи дуже популярні та часто вживані вже протягом багатьох років. Їх використовують в багатьох галузях, наприклад, сфери обслуговування, магазини, банківські і державні установи, телефонні служби, аеропорти, вокзали, підприємства та інше. Кожна система з різноманіття систем має свій індивідуальний принцип обслуговування, який полягає в поведінці запиту в самій системі та поза нею, але глобально кожна з них схожа за складовими та суттю роботи, яку вони загалом всі виконують. Такі системи мають один або більше обслуговуючих каналів, які надають послуги запитам, які надходять до цієї системи. В ролі таких каналів можуть слугувати люди, які надають різні послуги, лінії зв’язку, різноманітні пристрої тощо. Діяльність таких систем обслуговування полягає в тому, щоб задовольнити потік з запитів, які надходять до системи масового обслуговування в випадкові проміжки часу. Обслуговування каналом кожного запиту займає деякий час під час якого він є зайнятим, а після оброблення канал звільняється і готовий до опрацювання наступного запиту, якщо такий є. Але потрібно також враховувати той факт, що до системи може надійти і шкідливий запит, як це й доволі часто трапляється у нашому повсякденному житті, який може вразити систему або ж навіть вивести її з ладу. Такий сценарій не є бажаним, але до нього слід бути готовим, адже це не нове явище, при такому ході подій канал, який вразить шкідливий запит, буде недоступний деякий час, він буде перебувати в режимі ремонту доти, доки він не буде полагоджений і не буде готовий до коректного функціонування. При цьому система буде малоефективна, адже якщо цей канал в системі один, то запити можуть накопичуватися в черзі тривалий час і не оброблятися вчасно або ж взагалі втрачатись, якщо ж канал не один, то така система теж не буде подавати багато надій, адже тим каналам необхідно буде справлятися не лише з своїми запитами, а й з тими, що могли б надходити на той канал обслуговування, що знаходиться на ремонті або ж якщо запитів буде мало, то багатьом каналам доведеться просто простоювати, що теж не дуже добре, але на відміну від попереднього випадку цей випадок більш вдалий, оскільки заявки не будуть втрачені. Схожих випадків є багато і зустрічаються вони нам дуже часто, тому доречно буде вивчити та дослідити режими функціонування систем обслуговування, розглянути типи шкідливих запитів, які можуть надійти до системи, різноманіття таких запитів та дії, які вони виконують. Одною з задач роботи було проведення обрахунків з обчислення ймовірностей потрапляння шкідливого запиту до системи обслуговування та виведення її з ладу, такі задачі відносяться до розділу теорії ймовірності - теорії масового обслуговування. Теорія масового обслуговування вивчає ефективність роботи каналів систем обслуговування, досліджує явища, які виникають у процесі опрацювання запиту та функціонування самої системи масового обслуговування, продуктивність та ефективність системи в цілому. Основною задачею роботи було зімітувати роботу системи масового обслуговування, на вхід якої надходять запити, серед яких можуть бути й шкідливі та розрахувати параметри ефективності такої системи, де значення будуть максимально точними до реальних.