Устройство для моделирования отказов в сложных системах Советский патент 1986 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для генерирования случайных событий, соответствующих сбоям нри функционировании сложных систем, при статистическом исследовании математических моделей этих систем на ЭВМ с целью определения их характеристик, например, показателей надежности функционирования,

Цель изобретения - расширение-функциональных возможностей устройства путем моделирования времени действия сбоев на элементы сложной системы,

Устройство ориентировано на слож- ные системы, для которых характерно следующее: система, содержащая ряд элементов с одинаковыми характеристиками надежности; появление количеств сбоев 0,1,2,,,.,N за время работы системы подчиняется биномиальному закону, аппроксимируемому пуансонов- ским законом распределения; время появления каждого сбоя в работе элементов системы подчиняется любому заданному закону распределения; длительность действия сбоя на работу элемента системы подчиняется любому заданному закону.распределения, в том числе полученному эксперименталь но.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит- датчик 1 первичного потока случайных импульсов (ДППСИ), элемент И 2, одновибратор 3, счетчик 4 импульсов, арифметический блок 5, первый 6 и второй 7 регистры памяти, генератор 8 равномерно распределенных случайных чи- сел, первый генератор 9 случайных чисел с заданными законами распределения, элемент 10 задержки, первую- третью группы элементов И 11-13, второй генератор 14 случайных чисел с заданным законом распределения, третий регистр 15 памяти.

Устройство работает слудющим образом.

Сигнал опроса, соответствующий очередной статистической реализации, сбрасывает счетчик 4 импульсов на выходе которого появляется число подсчитанных импульсов, соответствующих количеству сбоев элемен тов моделируемой системы в предыдущей реализации, и запускает одно- вибратор 3, который открывает элеме

0 5 Q

-

5

5

И 2 на заданное время &t, соответствующее времени работы системы. В течение этого времени импульсы от датчика 1 первичного (пуансонов- ского) потока случайных импульсов поступают на вход счетчика 4 импульсов , на вход генератора 8 равномерно распределенных случайных чисел, на входы генераторов 9 и 14 случайных чисел с заданным законом распределения, и через элемент 10 задержки- на управляющие входы элементов И групп. Элемент 10 задержки необходим для того, чтобы генераторы 8, 9 и 1.4, работающие в ждущем режиме, успели сформировать и установить на регистрах 6, 7 и 15 памяти соответствующие случайные числа до прихода импульса на управляющие входы элементов И. С приходом каждого импульса от элемента И 2 после задержки на управляющие входы элементов И 11-13 всех трех групп с регистра 6 памяти случайное чисдо i , соответствующее временному распределению сбоев в работе элементов системы в пределах времени функционирования системы, параллельным кодом через элементы И 11 поступает на первый вход арифметического устройства 5; с регистра 7 памяти - другое случайное число|., соответствующее номеру элемента, в работе которого произошел сбой, параллельным кодом через элемент И 12 поступает на второй вход арифметического устройства 5, а с регистра 15 памяти - третье случайное число V;, соответствующее длительности воздействия сбоя на работу j -го элемента сложной системы, параллельным кодом через элементы И 13 поступает на третий вход арифметического устройства 5,

В арифметическом устройстве 5

первое случайное число , умножается на At и поступает на первый выход арифметического устройства 5, являющийся первым выходом устройства; второе случайное число j умножается на количество элементов системы N, округляется до ближайшего целого и поступает на второй выход арифметического устройства 5, являющийся вторым выходом устройства; а третье случайное число V,- умножается на Л i и поступает на третий выход арифметического з стройства, являющийся третьим выходом устройства.

Интервал AL может быть выбран равным, например, минимальному, времени воздействия сбоя на элемент сис темы в соответствующем масштабе времени, и, умноженным на слу- .чайное.число V; , определяет длитель- , ность воздействия сбоя на элемент сложной системы,

Так, при моделировании сбоев в работе сложных ЭЦВМ минимальное время воздействия сбоя может быть выбрано равным одному такту работы ЭЦВМ в соответствующем масштабе времени, а произведение определяет в этом случае количество тактов работы моделируемой ЭЦВМ, в течение

которых элемент с номером . подвер- : жен влиянию сбоя.

В том случае, если интервал времени, определяемый произведением &l будет равен или больше временного интервала, оставшегося до окончания цикла 4t, можно считать, что произошел отказ j -го элемента системы, аналогичный отказу элемента, моделируемому известным устройством.

По окончании реализации на счетчике импульсов будет накоплено число, соответствующее количеству сбоев в системе за время работы системы. С приходом очередного импульса опроса цикл работы устройства повторяется для новой статической реализации.

ВНИИПИ Заказ 8715/51 Тираж 673 Подписное Фкпиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4