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Estimation de l'erreur de troncature de l' espace d'états du système d'attente m/m/1: méthode de stabilité forte

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par Haoua LARAB
Université Abderrahmane Mira Bejaia Algérie - Master recherche opérationnelle 2011
  

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4.2 Troncature de la capacitéd'attente de la file M/M/1

Dans cette section, nous introduisons les résultats théoriques obtenus lors de l'étude de la stabilitéforte de la chaàýne de Markov dans un système de files d'attente M/M/1 après la troncature de la capacitéde la file d'attente par les deux techniques : augmentation de la première colonne et augmentation uniforme.

4.2.1 Description du modèle et position du problème

Considérons un système de files d'attente M/M/1, le flux des arrivées est poissonnien de paramètre A, et le temps de service est une variable aléatoire suivant une loi exponentielle de paramètre u.

Notons par Q = A/u la charge (ou l'intensitédu trafic) de ce système

Le noyau de transition Pe = (fPij)i,j>0 associéau modèle d'attente M/M/1 est défini comme suit :

ePij =

? ???

???

a, si i = j = 0;

a, si j = i + 1;

a, si j = i - 1,i > 0; 0, ailleurs,

o`u a = A/(A + u) et a = (1 - a) = u/(A + u).

On a, Pe = (fPij)i,j>0, une matrice stochastique infinie, irréductible et récurrente positive, elle admet donc une distribution stationnaire unique eð = (eð(j))j>0.

?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

a

0

0

Pe =

a

a 0 a 0

 

0 a 0 a 0

0
0
a

0
.. .

0

0
0
a

..
.

a

.. 0 . 0 a

..

.

a
0
a

.. 0 ... ... ... . ... 0 a 0 .

....

0

...

...

...

...

0
a

..

···

· · · ?

· · ·

· · ·

· · · .

· · ·

· · ·

··· ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

..

Considérons »le Coin Nord-Ouest» T d'ordre N de la matrice Pe , TN = (Tij)i,j>0 donnécomme suit :

Tij =

ePij,si 0 = i = N ; 0 = j = N.

.

a

? a

0

0

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

Tij =

a 0 a 0

0 a 0 a

0

0 0 a 0 ...

0

0 0 a ...

a

0
...

0
a

?

??????????

...

a
0

D'après l'irréductibilitéde la matrice de transition du système M/M/1,

si on considère leur Coin-Nord-Ouest, il existe au moins une ligne i pour laquelle PN j=1 T(i, j) < 0, alors la matrice tronquée TN n'est pas stochastique.

Afin de rendre T stochastique, on construit une nouvelle matrice stochastique (P(i, j))N=i,j=0 vérifiant P = T c'est a` dire P(i,j) > Pe (i,j) pour 0 = i,j = N. Cela peut se faire en utili-

sant plusieurs technique.

La masse perdue dans chaque ligne est estimée par >k>N P(i, k). On pose pour 0 = i, j = N,

P(i,j) = Pe (i, j) + An(i, j) >1 P(i, k),

k>N

avec A est une matrice stochastique quelconque, qu'on construit par des techniques d'augmentation linéaire, déjàmentionnées précédemment. En effet, on s'intéressera juste aux techniques suivantes : Augmentation de la première colonne et augmentation uniforme.

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