smo_rejection 0.5.4

No project description provided

smo_rejection

smo_rejection - это Python-библиотека для симуляции системы массового обслуживания (СМО) с отказами. Библиотека позволяет задавать различные параметры, такие как количество каналов обслуживания, время обслуживания заявок, интенсивность поступления заявок и общее время симуляции. После запуска симуляции библиотека предоставляет результаты, включая количество обслуженных и отклоненных заявок, а также подробную информацию о каждой заявке.

Установка

Для установки библиотеки smo_rejection через pip, выполните следующую команду:

• pip install smo_rejection

Использование

Для использования библиотеки smo_rejection необходимо импортировать функцию run_simulation из модуля simulation и предоставить необходимые параметры. Вот пример использования: ```python from smo_rejection.simulation import run_simulation

### Параметры симуляции
T = 100.0  # Общее время симуляции
num_channels = 3  # Количество каналов обслуживания
service_time = 2.0  # Время обслуживания одной заявки
num_iterations = 10  # Количество итераций симуляции
alfa = 5  # Параметр для расчета интервалов между заявками

### Запуск симуляции
results = run_simulation(T, num_channels, service_time, num_iterations, alfa)

### Обработка результатов
for result in results:
    print(f"Итерация {result.iteration}")
    print(f"Обслуженных заявок: {result.served_requests}")
    print(f"Отклоненных заявок: {result.rejected_requests}")
    # Другие операции с результатами```

Модули и методы

exception.py

Модуль exception.py содержит определения пользовательских исключений, которые используются в вашей библиотеке для обработки ошибок различных сценариев. Вот краткое описание каждого из них:

• InvalidInputError: Исключение, которое выбрасывается при обнаружении недопустимых входных значений.

• SimulationError: Исключение, которое возникает в случае ошибок во время симуляции.

• NumIterationsNegative: Исключение, выбрасываемое, если количество итераций отрицательно.

• NumIterationsIsZero: Исключение, выбрасываемое, если количество итераций равно нулю.

• NumChannelsNegative: Исключение, выбрасываемое, если количество каналов отрицательно.

• NumChannelsIsZero: Исключение, выбрасываемое, если количество каналов равно нулю.

• AlphaIsZero: Исключение, выбрасываемое, если параметр alpha равен нулю.

• AlphaNegative: Исключение, выбрасываемое, если параметр alpha отрицательный.

• ServiceTimeNegative: Исключение, выбрасываемое, если время обслуживания отрицательное.

• MaxTimeNegative: Исключение, выбрасываемое, если максимальное время симуляции отрицательное.

models.py

Модуль models.py содержит определения двух классов, которые используются для организации параметров симуляции и хранения результатов:

1. SimulationParameters: Этот класс используется для хранения параметров симуляции. Он содержит следующие атрибуты:

   • T (float): Общее время симуляции.
   • num_channels (int): Количество каналов обслуживания (потоков).
   • service_time (float): Время обслуживания одной заявки.
   • num_iterations (int): Количество итераций симуляции.
   • alfa (int): Параметр для расчета интервалов между заявками.

2. SimulationResult: Этот класс используется для хранения результатов симуляции. Он содержит следующие атрибуты:

   • iteration (int): Номер итерации симуляции.
   • served_requests (int): Количество обслуженных заявок.
   • rejected_requests (int): Количество отклоненных заявок.
   • request_times (list): Список, содержащий информацию о каждой заявке, включая время поступления, случайное значение, интервал между заявками, занятость серверов и статус обслуживания.

pdf_export.py

Модуль pdf_export.py предоставляет функцию export_to_pdf, которая позволяет экспортировать результаты симуляции в PDF-файл. Для использования этой функции вам необходимо импортировать её из этого модуля.

from pdf_export import export_to_pdf

Функция export_to_pdf

Эта функция принимает два аргумента:

1. results (list): Список результатов симуляции.
2. filename (str): Имя файла для сохранения результатов.

Пример вызова функции:

export_to_pdf(results, "simulation_results.pdf")

Примечание

Для корректной работы модуля требуется установка библиотеки ReportLab. Вы можете установить её с помощью следующей команды:

pip install reportlab

Этот модуль обеспечивает удобный способ сохранения результатов симуляции в формате PDF.

Функция export_to_excel

Эта функция принимает два аргумента:

1. results (list): Список результатов симуляций, где каждый элемент содержит данные о заявках.
2. filename (str): Имя файла для сохранения Excel-документа.

Пример вызова функции:

export_to_excel(results, "simulation_results.xlsx")

Описание

Функция создает новую рабочую книгу Excel и записывает в нее результаты симуляций. Каждая симуляция начинается с заголовка, содержащего номер симуляции, затем следуют заголовки столбцов и данные о заявках. По завершении каждой симуляции записываются итоговые значения, а также в конце добавляется среднее количество обслуженных заявок по всем симуляциям.

Примечание

Для корректной работы модуля необходима установка библиотеки openpyxl. Вы можете установить ее с помощью следующей команды:

pip install openpyxl

Этот модуль предоставляет удобный способ сохранения результатов симуляции в формате Excel.

processing.py

Модуль processing.py предоставляет функцию process_iteration, которая выполняет одну итерацию симуляции обслуживания заявок в системе массового обслуживания (СМО) с отказами.

Функция process_iteration

Эта функция принимает два аргумента:

1. params (SimulationParameters): Параметры симуляции.
2. iteration (int): Номер текущей итерации.

Возвращает: SimulationResult: Объект, содержащий результаты текущей итерации симуляции.

Описание: Функция моделирует процесс поступления и обслуживания заявок в системе с несколькими каналами обслуживания (потоками). На каждом шаге времени генерируется случайное значение, на основе которого рассчитывается интервал времени до следующей заявки. Если в момент поступления заявки есть свободный канал обслуживания, заявка обслуживается, иначе она отклоняется. Функция отслеживает время занятости каждого канала обслуживания и статистику обслуженных и отклоненных заявок. Результаты итерации сохраняются в объекте SimulationResult, который возвращается функцией.

Для использования этой функции в вашем проекте, вы можете импортировать ее следующим образом:

from .processing import process_iteration

Этот модуль обеспечивает моделирование работы СМО с отказами, что позволяет анализировать и оценивать эффективность таких систем.

simulation.py

Модуль simulation.py предоставляет функцию run_simulation, которая запускает симуляцию обслуживания заявок с заданными параметрами.

Функция run_simulation

Эта функция принимает следующие параметры:

• T (float): Общее время симуляции.
• num_channels (int): Количество каналов обслуживания (потоков).
• service_time (float): Время обслуживания одной заявки.
• num_iterations (int): Количество итераций симуляции.
• alfa (int): Параметр для расчета интервалов между заявками.

Возвращает: list[SimulationResult]: Список объектов SimulationResult, содержащих результаты каждой итерации симуляции.

Исключения:

• MaxTimeNegative: Если T меньше или равно нулю.
• NumChannelsNegative: Если num_channels меньше или равно нулю.
• NumChannelsIsZero: Если num_channels равно нулю.
• ServiceTimeNegative: Если service_time меньше или равно нулю.
• NumIterationsNegative: Если num_iterations меньше нуля.
• NumIterationsIsZero: Если num_iterations равно нулю.
• AlphaNegative: Если alfa меньше нуля.
• AlphaIsZero: Если alfa равно нулю.

Описание: Функция выполняет следующие действия:

1. Проверяет корректность входных параметров и выбрасывает соответствующее исключение в случае некорректных значений.
2. Создает объект SimulationParameters с заданными параметрами.
3. Запускает цикл по количеству итераций, на каждой итерации вызывая функцию process_iteration и сохраняя ее результат.
4. Возвращает список объектов SimulationResult, содержащих результаты каждой итерации симуляции.

Для использования этой функции в вашем проекте, вы можете импортировать ее следующим образом:

from .simulation import run_simulation

Этот модуль предоставляет удобный способ запуска симуляции обслуживания заявок с заданными параметрами.

utils.py

Модуль utils.py содержит несколько вспомогательных функций, используемых в процессе симуляции.

Функция round_value

Эта функция округляет заданное число до 4 знаков после запятой.

Параметры:

• number (float): Число, которое нужно округлить.

Возвращаемое значение:

• float: Округленное число с 4 знаками после запятой.

Функция generate_random_number

Эта функция генерирует случайное число в диапазоне (0, 1] с округлением до 4 знаков после запятой.

Возвращаемое значение:

• float: Случайное число в диапазоне (0, 1] с 4 знаками после запятой.

Функция calculate_time

Эта функция возвращает время между двумя последовательными заявками.

Параметры:

• alfa (int): Параметр для расчета интервалов между заявками.
• number (float): Случайное число, использованное для расчета интервала.

Возвращаемое значение:

• float: Время между двумя последовательными заявками с 4 знаками после запятой.

Функция calculate_mean_served_requests

Эта функция вычисляет среднее количество обслуженных заявок по результатам симуляции.

Параметры:

• results (list[SimulationResult]): Список объектов SimulationResult, содержащих результаты каждой итерации симуляции.

Возвращаемое значение:

• float: Среднее количество обслуженных заявок с 4 знаками после запятой.

Эти функции обеспечивают необходимые вычисления и операции для успешного проведения симуляции.