Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения Российский патент 2023 года по МПК G06F17/00 G06Q10/06 

Изобретение относится к средствам моделирования оптимальных графиков работы сотрудников. Техническим результатом является уменьшение времени определения оптимальных графиков работы сотрудников.

Наиболее близким по технической сущности является устройство [1], содержащее генератор тактовых импульсов 22 (ГТИ 22), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 26, первый элемент задержки 23, второй элемент задержки 24, третий элемент задержки 17, группа первых регистров 8₁…8_n, m групп третьих схем сравнения 4₁…4_m, матрицу (m*n) триггеров 1_ij, матрицу (m*n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 21_1, …, 21_m, группа первых сумматоров 6₁…6_n, группа первых схем сравнения 7₁…7_n, четвертый элемент И 13, группу счетчиков 3₁…3_m, m групп пятых элементов И 20₁…20_m, группа вторых регистров 19₁…19 _m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий сумматор 9, третий регистр 18, четвертый регистр 10, группа шестых элементов И 14, седьмой элемент И 25, вход счетчика 3₁ подсоединен к выходу первого элемента И 26, выход каждого триггера 1_ij, (i=1…m, j=1…n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через второй элемент задержки 24 подсоединен к выходу первого элемента И 26, третий вход второго элемента И 2_ij подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 6_j (j= 1, …, n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 7_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 7_j (j= 1, …, n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 13, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 21_i (i=1…m), третий вход каждой группы вторых элементов И 2_ij (i=1…m, j= 1, …, n) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i, выход счетчика 3_i подсоединен через группу третьих элементов И 21_i (i=1…m) подсоединен к первому входу одноименной группы пятых элементов И 20_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 14 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход через третий элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 20_i и ко второму входу группы шестых элементов И 14, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 18, выход каждой группы пятых элементов И 20_i (i=1…m) подсоединен к входу вторых регистров 19_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 29_i устройства, выход седьмого элемента И 25 подсоединен к второму (инверсному) входу первого элемента И 22 и является вторым выходом 28 устройства, первый вход группы третьих схем сравнения 4 _i подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…m), второй вход – к выходу четвертого регистра 10, а выход – к второму входу одноименного счетчика 3_i, (как сигнал переполнения) к входу очередного входа счетчика 3_i (i=1…(m-1)) и к одноименным входам седьмого элемента И 25, вход четвертого регистра 10 подсоединен к выходу третьего сумматора 9, входы которого подсоединены к одноименным выходам первых регистров 8₁…8_n, управляющий вход сумматора 9 подсоединен к входу 27 устройства, вход 27 устройства через первый элемент задержки 23 подсоединен к третьему входу первого элемента И 26, включены блок выбора минимального кода (БВМК) 11, пятый регистр 12, m групп восьмых элементов И 5_i (i= 1 ,…, m), выходы первых регистров 8_j (j= 1, …, n) подсоединены к одноименным входам БВМК 11, управляющий вход которого подсоединен к входу 27 устройства, а выход – к входу пятого регистра 12, выход которого подсоединен к первым входам групп восьмых элементов И 5_i (i= 1 ,…, m), второй вход которого подсоединен к выходу схемы сравнения 4 _i (i= 1 ,…, m), а выход – к третьему входу счетчика 3_i (i= 1 ,…, m).

Работа устройства основана на направленном переборе всех возможных вариантов назначения и определения наилучшего среди них по критерию минимума стоимостных затрат на выполнение комплекса работ в учреждении при повышенном быстродействии.

Задача изобретения – создать устройство, обеспечивающее повышенное быстродействие при определении наилучшего варианта по критерию минимума стоимостных затрат на выполнение комплекса работ в учреждении

Это решение достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов 22 (ГТИ 22), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 26, первый элемент задержки 23, второй элемент задержки 24, третий элемент задержки 17, группа первых регистров 8₁…8_n, m групп третьих схем сравнения 4₁…4_m, матрицу (m*n) триггеров 1_ij, матрицу (m*n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 21_1, …, 21_m, группа первых сумматоров 6₁…6_n, группа первых схем сравнения 7₁…7_n, четвертый элемент И 13, группу счетчиков 3₁…3_m, m групп пятых элементов И 20₁…20_m, группа вторых регистров 19₁…19 _m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий сумматор 9, третий регистр 18, четвертый регистр 10, группа шестых элементов И 14, седьмой элемент И 25, вход счетчика 3₁ подсоединен к выходу первого элемента И 26, выход каждого триггера 1_ij, (i=1…m, j=1…n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через второй элемент задержки 24 подсоединен к выходу первого элемента И 26, третий вход второго элемента И 2_ij подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 6_j (j= 1, …, n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 7_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 7_j (j= 1, …, n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 13, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 21_i (i=1…m), третий вход каждой группы вторых элементов И 2_ij (i=1…m, j= 1, …, n) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i, выход счетчика 3_i подсоединен через группу третьих элементов И 21_i (i=1…m) подсоединен к первому входу одноименной группы пятых элементов И 20_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 14 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход через третий элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 20_i и ко второму входу группы шестых элементов И 14, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 18, выход каждой группы пятых элементов И 20_i (i=1…m) подсоединен к входу вторых регистров 19_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 29_i устройства, выход седьмого элемента И 25 подсоединен к второму (инверсному) входу первого элемента И 22 и является вторым выходом 28 устройства, первый вход группы третьих схем сравнения 4 _i подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…m), второй вход – к выходу четвертого регистра 10, а выход – к второму входу одноименного счетчика 3_i, (как сигнал переполнения) к входу очередного входа счетчика 3_i (i=1…(m-1)) и к одноименным входам седьмого элемента И 25, вход четвертого регистра 10 подсоединен к выходу третьего сумматора 9, входы которого подсоединены к одноименным выходам первых регистров 8₁…8_n, управляющий вход сумматора 9 подсоединен к входу 27 устройства, вход 27 устройства через первый элемент задержки 23 подсоединен к третьему входу первого элемента И 26, включены блок выбора минимального кода (БВМК) 11, пятый регистр 12, m групп восьмых элементов И 5_i (i= 1 ,…, m), выходы первых регистров 8_j (j= 1, …, n) подсоединены к одноименным входам БВМК 11, управляющий вход которого подсоединен к входу 27 устройства, а выход – к входу пятого регистра 12, выход которого подсоединен к первым входам групп восьмых элементов И 5_i (i= 1 ,…, m), второй вход которого подсоединен к выходу схемы сравнения 4 _i (i= 1 ,…, m), а выход – к третьему входу счетчика 3_i (i= 1 ,…, m).

Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения (фиг. 1) содержит: матрица триггеров m*n триггеров 1_ij (i= 1 ,…, m, j=1, …, n), матрица m*n элементов И 2_ij , группа из m счетчиков 3_i (i= 1 ,…, m), группа из m схем сравнения 4_i (i= 1 ,…, m), m групп элементов И 5_i (i= 1 ,…, m), группа из n сумматоров 6_j (j=1, …, n), группа из n схем сравнения 7_j (j= 1 ,…, n), группа из n регистров 8_j (j= 1, …, n), сумматор 9, регистр 10, блок выбора минимального кода (БВМК) 11, регистр 12, элемент И 13, группа элементов И 14, сумматор 15, схема сравнения 16, элемент задержки 17, регистр 18, группа из m регистров 19_i (i= 1 ,…, m), m групп элементов И 20_i (i= 1 ,…, m), m групп элементов И 21_i (i= 1 ,…, m), генератор тактовых импульсов (ГТИ) 22, элемент задержки 23, элемент задержки 24, элемент И 25, элемент И 26, вход 27, выходы 28_i (i= 1 ,…, m) и 29 вместе со связями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры 1_ij (i=1…m – возможные варианты графиков работы сотрудников с двумя выходными, j=1…n - дни недели: понедельник, вторник, среда и т.д.) устанавливаются в состояние в соответствии с возможными графиками работы сотрудников учреждения. Например, график работы сотрудников с двумя выходными днями в подряд имеет следующий вид:

Графики работ Дни недели Понед. Втор. Среда Четв. Пят. Суб. Воск. А 0 0 1 1 1 1 1 Б 1 0 0 1 1 1 1 В 1 1 0 0 1 1 1 Г 1 1 1 0 0 1 1 Д 1 1 1 1 0 0 1 Е 1 1 1 1 1 0 0 Ж 0 1 1 1 1 1 0

В этой таблице значение 0 означает, что при данном графике работ группа сотрудников в этот день имеет выходной, а значение 1 - рабочий день. В общем случае выходные дни могут быть и не подряд и необязательно по два дня.

Все счетчики 3₁ - 3_m находятся в нулевом состоянии. На регистрах 8₁-8 _m хранятся коды значений числа сотрудников, требуемых в соответствующие дни недели. На регистре 18 хранится код максимального числа (например, код 111…1).

На выходе элемента И 25 будет нулевой сигнал, который является выходом 28 устройства и одновременно подсоединен к инверсному входу элемента И 26.

Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 27 устройства, по которому на сумматоре 9 происходит сложение кодов с выходов регистров 8_j (j= 1, …, n), код с выхода сумматора 9 фиксируется на регистре 10, код с выхода которого далее поступает на первые входы схем сравнения 4_i (i=1, …, m).

Одновременно коды с выходов регистров 8_j (j= 1, …, n) поступают на одноименные входы БВМК 11, код с выхода которого фиксируется на регистре 12. Код с выхода регистра 12 далее поступает на первые входы блоков элементов И 5_i (i=1, …, m).

Элемент 23 задерживает сигнал на время надежного срабатывания сумматора 9, регистра 10, БВМК 11 и регистра 12, после чего импульсы с выхода ГТИ 22 через открытый элемент И 26 начинают поступать на вход счетчика 3₁ и через элемент задержки 24 - на первые входы элементов И 2₁₁ - И 2_mn. Элемент 24 задерживает сигнал на время надежного срабатывания счетчика 3_i (i=1, …, m).

При достижении счетчиком 3_i (i=1, …, m) кода, хранящегося на регистре 10, на выходе схемы сравнения 4_i (i=1, …, m) появляется единичный сигнал (сигнал переполнения счетчика), который подается на вход счетчика 3_i+1.

С выхода счетчика 3_i (i=1…m) коды поступают через открытые элементы И 2_ij (если одноименный триггер 1_ij установлен в единичное состояние) на одноименный вход сумматора 6_j (j= 1, …, n).

Кроме того, при достижении счетчиком 3_i (i=1…m) значения кода на регистре 10 на выходе схемы сравнения 4_i (i=1…m) появляется единичный сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 3_i+1 (i=1…(m-1)), на одноименный вход элемента И 25, на управляющий вход группы элементов И 5_i (i=1…m), с выхода которой минимальный код с выхода регистра 12 по единичному сигналу с выхода схемы сравнения 4_i (i=1…m) переписываются в счетчик 3_i (i=1…m).

В результате пересчет импульсов счетчиком 3_i (i=1…m) продолжится с минимального кода, который сохраняется на регистре 12.

Код результата с выхода сумматора 6_j поступает на первый вход схемы сравнения 7_j, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 8_j со значением требуемого числа сотрудников в данный день недели.

Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 7_j появляется только в том случае, если код на выходе сумматора 6_j больше или равен коду на выходе одноименного регистра 8_j.

Сигнал с выхода схемы сравнения 7_j поступает на одноименный вход элемента И 13, с выхода которого единичный сигнал (в случае всех единичных входных сигналов) поступает на первые входы группы элементов И 21_i (i=1…m). Через открытые группы элементов И 21_i коды с выходов счетчиков 3_i поступают на одноименные входы сумматора 15.

Код с выхода сумматора 15 поступает на первые входы группы элементов И 14 и первый вход схемы сравнения 16. На второй вход схемы сравнения 16 поступает код с выхода регистра 18.

Результат сравнения с выхода схемы сравнения 16 через элемент задержки 17 поступает на первые входы групп элементов И 20_i и первый вход группы элементов И 14, с выхода которой код с выхода сумматора 15 поступает для записи его на регистр 18. Элемент 17 задерживает сигнал на время надежного срабатывания сумматора 15.

Одновременно единичный сигнал с выхода схемы 16 через элемент задержки 17 поступает на вторые входы групп элементов И 20_i (i=1…m), в результате чего содержимое счетчиков 3_i (i=1…m) через открытые группы элементов И 21_i будет зафиксировано на одноименных регистрах 19_i.

Таким образом, на регистрах 19_i (i=1…m) будут зафиксированы коды чисел количества сотрудников, занятых в дни, соответствующие номеру i графика работы сотрудников (i=1…m).

Сигналы с выходов схем сравнения 4_i (сигналы переполнения счетчиков 3_i) поступают на одноименные входы элемента И 25. При единичном значении входных сигналов с выходов схем сравнения 4_i (в конце работы устройства) единичный сигнал на выходе элемента И 25 поступает на инверсный вход элемента И 26, в результате чего прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 22 через закрытый элемент И 26. Кроме того, единичный сигнал с выхода элемента И 25 является сигналом окончания работы устройства 28.

Частота тактовых сигналов с выхода генератора 22 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 22, 23, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 21,15, 16, 17 и 18.

Результаты работы устройства после появления единичного сигнала на выходе 28 устройства будут находиться в регистрах 19_i и выходах 29_i (i=1…m) устройства и соответствовать необходимому числу сотрудников учреждения, работающих по i-му графику занятости в периоды времени, для которых триггеры 1_ij, (i=1…m, j=1…n) хранят единицы.

Литература

1. SU № 2685980, 2019 г.

Изобретение относится к средствам моделирования оптимальных графиков работы сотрудников. Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения содержит генератор тактовых импульсов 22 (ГТИ 22), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 26, первый элемент задержки 23, второй элемент задержки 24, третий элемент задержки 17, группу первых регистров 8₁…8_n, матрицу (m⋅n) триггеров 1_ij, матрицу (m⋅n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 21₁, …, 21_m, группу первых сумматоров 6₁, …, 6_n, группу первых схем сравнения 7₁, …, 7_n, четвертый элемент И 13, группу счетчиков 3₁, …, 3_m, m групп пятых элементов И 20₁, …, 20_m, группу вторых регистров 19₁, …, 19_m, второй сумматор 15, вторую схему сравнения 16, m групп третьих схем сравнения 4₁, …, 4_m, третий сумматор 9, третий регистр 18, четвертый регистр 10, группу шестых элементов И 14, седьмой элемент И 25, вход счетчика 3₁ подсоединен к выходу первого элемента И 26, выход каждого триггера 1_ij, (i=1, …, m, j=1, …, n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через второй элемент задержки 24 подсоединен к выходу первого элемента И 26, третий вход второго элемента И 2_ij подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 6_j (j=1, …, n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 7_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 7_j (j=1, …, n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 13, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 21_i (i=1, …, m), выход счетчика 3_i подсоединен к второму входу третьих элементов И 21_i (i=1, …, m), выход которого подсоединен к первому входу одноименной группы пятых элементов И 20_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 14 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход через третий элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 20_i и ко второму входу группы шестых элементов И 14, выход которой подсоединен к второму входу третьего регистра 18, выход каждой группы пятых элементов И 20_i (i=1, …, m) подсоединен к входу вторых регистров 19_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 29_i устройства, выход седьмого элемента И 25 подсоединен к второму инверсному входу первого элемента И 26 и является вторым выходом 28 устройства, первый вход группы третьих схем сравнения 4_i подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1, …, m), второй вход – к выходу четвертого регистра 10, а выход – к второму входу одноименного счетчика 3_i, как сигнал переполнения, к входу очередного счетчика 3_i (i=1, …, (m-1)) и к одноименным входам седьмого элемента И 25, вход четвертого регистра 10 подсоединен к выходу третьего сумматора 9, входы которого подсоединены к одноименным выходам первых регистров 8₁, …, 8_n, управляющий вход сумматора 9 подсоединен к входу 27 устройства, вход 27 устройства через первый элемент задержки 23 подсоединен к третьему входу первого элемента И 26, включены блок выбора минимального кода (БВМК) 11, пятый регистр 12, m групп восьмых элементов И 5_i (i=1, …, m), выходы первых регистров 8_j (j=1, …, n) подсоединены к одноименным входам БВМК 11, управляющий вход которого подсоединен к входу 27 устройства, а выход – к входу пятого регистра 12, выход которого подсоединен к первым входам групп восьмых элементов И 5_i (i=1, …, m), второй вход которого подсоединен к выходу схемы сравнения 4_i (i=1, …, m), а выход – к третьему входу счетчика 3_i (i=1, …, m). Технический результат - уменьшение времени определения оптимальных графиков работы сотрудников. 1 ил., 1 табл.

978

Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения, содержащее генератор тактовых импульсов 22 (ГТИ 22), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 26, первый элемент задержки 23, второй элемент задержки 24, третий элемент задержки 17, группу первых регистров 8₁, …, 8_n, матрицу (m⋅n) триггеров 1_ij, матрицу (m⋅n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 21₁, …, 21_m, группу первых сумматоров 6₁, …, 6_n, группу первых схем сравнения 7₁, …, 7_n, четвертый элемент И 13, группу счетчиков 3₁, …, 3_m, m групп пятых элементов И 20₁, …, 20_m, группу вторых регистров 19₁, …, 19_m, второй сумматор 15, вторую схема сравнения 16, m групп третьих схем сравнения 4₁, …, 4_m, третий сумматор 9, третий регистр 18, четвертый регистр 10, группу шестых элементов И 14, седьмой элемент И 25, вход счетчика 3₁ подсоединен к выходу первого элемента И 26, выход каждого триггера 1_ij, (i=1, …, m, j=1, …, n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через второй элемент задержки 24 подсоединен к выходу первого элемента И 26, третий вход второго элемента И 2_ij подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 6_j (j=1, …, n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 7_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 7_j (j=1, …, n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 13, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 21_i (i=1, …, m), выход счетчика 3_i подсоединен к второму входу третьих элементов И 21_i (i=1, …, m), выход которого подсоединен к первому входу одноименной группы пятых элементов И 20_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 14 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход через третий элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 20_i и ко второму входу группы шестых элементов И 14, выход которой подсоединен к второму входу третьего регистра 18, выход каждой группы пятых элементов И 20_i (i=1, …, m) подсоединен к входу вторых регистров 19_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 29_i устройства, выход седьмого элемента И 25 подсоединен к второму инверсному входу первого элемента И 26 и является вторым выходом 28 устройства, первый вход группы третьих схем сравнения 4_i подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1, …, m), второй вход – к выходу четвертого регистра 10, а выход – к второму входу одноименного счетчика 3_i, как сигнал переполнения к входу очередного входа счетчика 3_i (i=1, …, (m-1)) и к одноименным входам седьмого элемента И 25, вход четвертого регистра 10 подсоединен к выходу третьего сумматора 9, информационные входы которого подсоединены к одноименным выходам первых регистров 8₁, …, 8_n, управляющий вход сумматора 9 подсоединен к входу 27 устройства, вход 27 устройства через первый элемент задержки 23 подсоединен к третьему входу первого элемента И 26, отличающееся тем, что в него дополнительно включены блок выбора минимального кода (БВМК) 11, пятый регистр 12, m групп восьмых элементов И 5_i (i=1, …, m), выходы первых регистров 8_j (j=1, …, n) подсоединены к одноименным входам БВМК 11, управляющий вход которого подсоединен к входу 27 устройства, а выход – к входу пятого регистра 12, выход которого подсоединен к первым входам групп восьмых элементов И 5_i (i=1, …, m), второй вход которого подсоединен к выходу схемы сравнения 4_i (i=1, …, m), а выход – к третьему входу счетчика 3_i (i=1, …, m).