没有全局队列的离散事件模拟？

我正在考虑建立物流网络.有一些以一定速度运行的过程,可以溢出或下溢的缓冲器以及它们之间的连接.

我没有看到使用全局事件队列以经典的离散事件模拟(DES)方式对此进行建模时出现任何问题.我尝试在没有队列的情况下对系统建模,但在早期阶段失败了.我仍然不理解为什么需要队列的根本原因,至少不是因为在网络"内部"发生的事件.

无队列DES的想法是将整个网络视为一个函数,它接收来自外部世界的事件流并返回状态变化流.网络中的每个节点只应受与其直接连接的节点的影响.我总体上对Haskell的箭头和功能反应式编程(FRP)寄予了一些希望,但我仍然在学习.

事件队列对我来说太"全球化"了.如果我的网络分成两个子网,它们之间没有连接,我只询问有关一个子网的状态变化的问题,另一个子网根本不应该进行任何计算.在这种情况下,我可以使用两个事件队列.但是,只要连接两个子网,我就必须将所有事件放入一个队列中.我不喜欢这个想法,我需要知道网络的拓扑结构才能设置我的队列.

所以

是否有人知道DES算法不需要全局队列？

这有什么困难甚至是不可能的原因吗？

FRP在DES中是否有用？

Mike Allen.. 6

为了回答第一点,我不知道任何不需要全局事件队列的离散事件模拟(DES)算法.可以具有事件队列的层次结构,其中每个事件队列在其父事件队列中表示为事件(对应于其下一事件的时间).如果将新事件添加到事件队列以使其成为队列的下一个事件,则需要在其父事件中重新调度事件队列以保留事件执行的顺序.但是,您最终仍将归结为单个全局事件队列,该队列是层次结构中所有其他事件的父级,并且会调度每个事件.

或者,您可以省去DES并执行类似于可编程逻辑控制器(PLC)的操作,该控制器每隔一小段时间重新评估整个网络的状态.但是,通常情况下会慢得多(它甚至可能不如实时运行速度快),因为大多数情况下它无关紧要.如果选择太大的时间增量,模拟可能会失去准确性.

对第二点的最简单答案是,最终,据我所知,没有全局事件队列是不可能的.每个模拟事件都需要在正确的时间执行,并且 - 由于时间不能倒退 - 事件的调度顺序很重要.当前模拟时间由当前事件执行的时间定义.如果你有单独的事件队列,你也有单独的时钟,这会让事情变得非常混乱,至少可以说.

在您的情况下,如果您的子网完全独立,您可以单独模拟每个子网.但是,如果一个子网的状态影响整个网络的状态,并且整个网络的状态影响每个子网的状态,那么 - 由于事件受到其之前的事件的影响,因此只会影响事件跟随,但不能影响它之前的内容 - 您必须使用全局事件队列模拟整个网络.

如果它是任何安慰,真正的DES模拟不会在事件之间执行任何处理(其他确定下一个事件是什么),因此如果所有操作都发生在另一个子网中,则不应该在一个子网中浪费处理.

最后,功能反应式编程(FRP)在DES的上下文中绝对有用.实际上,我现在使用这种方法在Scala中编写了很多我的DES模拟.

我希望这有帮助!

更新:自从编写上述文章以来,我使用了Sodium(一个优秀的FRP库,在下面的评论中被OP引用),并且可以添加一些进一步的解释:Sodium提供订阅事件和执行操作的方法当那些事件发生时.但是,这里我在一般意义上使用术语事件,例如GUI中的用户点击按钮,或者到达的网络包等.换句话说,事件不一定是模拟事件.

您仍然可以使用Sodium - 或任何其他FRP库 - 作为模拟的一部分,订阅模拟事件并在它们发生时执行操作; 但是,这些工具通常没有内置的模拟支持,因此您必须将模拟引擎作为模拟事件的来源,与将GUI作为用户交互事件源合并的方式相同.全局事件队列必须驻留在此引擎内.

顺便提一下,如果您尝试执行并行或分布式仿真模型执行,事情会变得相当复杂.在这些情况下,您有多个事件队列,但必须同步它们(给出单个队列的外观).两种基本方法是保守同步和乐观同步.