Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

; i iooib U Hilo OTHucmcH к специа.иоиро- . ;;,r; л тиам В1 1чисмительн()й техники iiti liiaiiiJiMeHO д, 1я модс.ицюнания про- H .4uB lifjKjHTHoe того распределения по- . гупивши.х заявок между свободными в мо- . онг II. 1С11ИЯ заявок каналами системы мгнч ово о обс.пуживания и их обслуживания с yieroM режимов и динамики функциони- )()вания каналов этих систем.

1Ьм1, изобретения упрощение устройНа приведена структурная схе.ма M lpoik Tiia Д.1Я моделирования двухканаль- iHjii ciirrcMiji MaccoFioro обслуживания.

i I pciiCTBo содержит блок 1 вероятнскт- Huio распределения заявок, включающий ;;r Hibiii 2, BTOJIOH 3, третий 4, четвертый 5 ,iii (). 111ес ой 7 элементы И и вход 8 ..isiiioK, моде.П) ()Г о 9, второго К) кана;1ов системы, ка/кдая из которых включает пер- libiii II. ivropoii 12, третий 13, четве|)тый 14 и 11ят),1м I Г) элементы ИЛИ, первый 16, вто- KJi i 17. третий 18 и четвертый 19 триггеры, 11ег1 1лй 20, второй 21, третий 22, четвертый 23 II пятый 24 э. 1емепты И, первый 25, второй 2t), третий 27 и четвертьп 28 дифферен- UiipyioiiuH элс менты, первый 29, второй 30 и третий .31 генераторы импульсов со слу- 4rihi bi i интервалом следования, генера- 32 импульсов со случайным интервалом с.()иапия и д,1ительн(зстью, выход 33 обслу- же11}|ых заявок и управ, 1яюп1ий триггер 34 n. i. K.i )оя11и1стиого 11ас11реде.1ения заявок.

Вербальная модель работы устройства сводится к с, едующему. Заявки иостунают на И1ц)ормапионный вход (вход заявок) усгрийстна, функционировапие которого можно п|)едставить в виде пос, 1едовательных фа f (режимов). В первом в зависимости от по.южеиия управляющего триггера, в которое он устанавливается с заданной ве)оятн()стьк) Р си1 на,1ами, поступающими на управ, входы устройства, обесне- чиваегси б,1оком вероятностного распределения наг1)ав,-1ение заявок , 1ибо в перВ1 1Й, либо но BTojioii кана.1 устройства.

Во втором режиме в зависимости от того, в какой кана.1 поступи, 1а заявка, имитируется ориентация обс,|уживак)щего прибора эгого канала к обс, 1ужи анию поступив1ней (аявки. В третьем режиме имитируется пребывание обслуживающего прибора этого кана, 1а в режиме готовности и в четвертом рг/киме ней ос редст венное обе, у ж ива н не заявки, после че() устройство переходит i исходное состояние.

Во всех режимах pa6oriji устройства мо- возникать отказы, иос.ле чего устройство переходит в )ежим восстановления, после .(ТО в исходное состояние, т. е. в первый режим режим ожидания очередной заявки. 11ри згпм заявка, находящаяся в устройстве, и 1ая1 .ки, поступающие на вход в момент огказа и восстановления, теряются, также

теряются заявки, прищедшие в момент занятости обоих каналов.

Устройство работает следующим образом. Заявки, поступающие на вход 8 устройст- ва, представляют собой короткие импульсы, раснределенные по моделируемому закону ностуиления заявок. Модели обслуживающего прибора 9 и 10, являющиеся каналами системы массового обслуживания, образованы соответственно генераторами 29-32,

0 элементами ИЛИ 1 1 - 15, элементами И 20- 24, триггерами 16-19, дифференцирующими элементами 25-28, Наличие высокого потеи- циала на единичном выходе триггера 16 свидетельствует о свободном от обслуживания

г заявки Kana. ie и его исправном состоянии. В устройстве возможны следующие состояния: оба канала свободны; занят один из каналов; оба канала заняты; отказ и восстановление в одном из каналов; отказ и восстановление двух каналов.

0 Работа устройства в состоянии, когда оба канала свободны и могут отказывать в любом из режимов и восстанавливаться, осуществляется следующим образом.

Входной ноток заявок поступает через вход 8 устройства на элементы И 2-7. Элементы 6 и 7 И закрыты по инверсному входу от триггеров 16 моделей 9 и 10. В зависимости от ноложения управляющего триггера 34, в которое он устанавливается с заданной вероятностью Р сигналами, поступающими

„ на входы выбора первого и второго каналов обслуживания устройства, заявка поступает либо в первый канал 9 через открытые элементы 2 и 4 И, либо во второй канал 10 через элементы И 3 и 5.

Предположим, что заявка поступила че5 Р - з элемент И 2 на вход открытого элемента И 4 под действием высокого потенциала с единичного выхода триггера 16 модели 9 и проходит одновременно на второй вход открытого э,мемента И 20 за счет высокого потенциала на первом входе от триггера 16

и элемента ИЛИ 11. Прошедщая заявка через элемент И 20 запускает генератор 29, имитируя начало режима ориента 1.ии первого канала (модели 9), перебрасывает триггер 17 в единичное состояние, открывая тем

самым элемент 21 И, разрешая нрохожденне импульса от генератора 32, имитирующего отказ канала в режиме ориентации. Одновременно импульс с элемента И 4 проходит через элемент ИЛИ 11 и перебрасывает триггер 16 в нулевое состояние, закрывая тем

0 самым элементы И 4, 30 и 24, не пропуская очередных заявок в первый канал (модель 9) через элементы И 4 и 20 и импульсов от генераторов 32, имитирующих отказы, через элемент И 24 и открывая элемент И 9 для прохождения очередной заявки в свободный

5 второй канал (модель 10).

Через интервал времени, соответствующий моделируемому случайному закону времени ориентации нервого канала к обслуживанию заявок, генератор 29 вырабатывает импульс, имитирующий окончание ориентации, который, пройдя чере; элемент ИЛИ 12, перебросит триггер 17 в нулевое состояние, закрывая тем самым элемент И 21, запрещая поступление импульсов отказа от генератора 32. Импульс с выхода генератора 29 также запускает генератор 30, имитируя начало режима готовности, и перебрасывает триггер 18 в единичное состояние, открывая тем самым вход элемента И 22 для прохода импульсов от генератора 32, имитирующих отказы в режиме готовности.

Через случайный интервал времени, соот ветствующий времени нахождения первого канала системы в режиме готовности, на выходе генератора 30 появляется импульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 13, перебросит триггер 18 в нулевое состояние закрывая тем самым вход элемента И 22, запрещая поступление импульсов от генератора 32 на вход останова генератора 30 Этот же импульс с выхода генератора М переводит триггер 19 в состояние, при котором открывается элемент И 23, разре1пая пропуск импульсам от генератора 32, и запускает генератор 31, имитируя начало непосредственно обслуживания заявок.

Через случайный интервал времени, соответствующий времени обслуживания заявки первым каналом системы, на выходе генератора 31 появляется импульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 14, перебросит триггер в состояние при котором закрывается элемент И 23, запрещая проход импульсов от генератора 32. Импульс с выхода генератора 31 поступает на выход 33 обслуженных -заявок и имитирует обс-луженную заявку в первом канале системы, а также поступает через элемент ИЛИ 15 на единичный вход триггера И), переволи ei o в ncxo.i- ное состояние. Иервый канал устройства готов к приему очередных заявок.

Если до прихода заявки в первом свободном канале возникает отказ, то начинается его восстановление, после чегч он готов к приему заявок, что имитируется следующим образом. Импульс с вь1хода генератора 32, и.митирующий отказ, проходит через открытый элемент И 24 за счет вь)1сокого потенциала от триггера 16 и поступает через элемент ИЛИ 1 I на нулевой вход триггера 16, закрывая тем самым элементы И 20, 24 и 4 и открывая элемент И 7 б.юка 1 для поступления заявок во второй канал (модель Го). Генератор 32 формирует импульс случайной длительности, которая имитирует случайное время восстановления. Дифференцируя задний фронт этого импулЕ)Са дифференцирующим элементом 25, появляется на его входе импульс, имитирующий окончание восстановления и поступающий через элемент ИЛИ 15 на единичный вход триггера 16, переводя его в исходное состояние.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Если отказ наступил в режиме ориентации, то импульс с выхода генератора 32 проходит через открытый элемент И 21 на вход останова генератора 29, срывая его генерацию и з-апирая вход запуска. Ио окончании этого импульса со случайной длительностью дифференцирующий элемент 26 создает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 12 на нулевой вход триггера 17, переводя его в состояние, при котором элемент И 31 закрывается, т. е. в исходное состояние. Одновременно этот импульс от генератора 32 снимается с входа останова генератора 29, а импу, 1ьс, соответствующий заднему фронту этого же импульса от генератора 32, с выхода ди4)фереицирующего э.темента 25 переводит через элемент ИЛИ 15 триггер 16 в исходное положение.

.Аналогично работают элементы устройства при возникновении отказов в режимах готовности и обслуживания заявок первым каналом.

При постугыении заявки во BTOpoii капал оиа проходит через элементы И 3 и 5. Элемент И 5 открыт под действием высокого потенциала с вьгхода триггера 16 модели 10. Далее второй канал (модель 10) устройства функционирует ана.югичпо первому (модели 9).

Если первый 9 (второй 10) канал запят ориента 1ией или в режиме готовности, или в режиме непосредственного обслуживания, и,1и в режиме восстановления после отказа, то вновь П11ип едп1ая заявка с входа 8 уст- poiicTBa поступит через э.1ементь1 И 7 и 5 на второй (и 6 и 4 на первый) капал устройства, далее ана, 10 пчно описанному.

:сли оба кана.ла заняты или неисправны, то вновь прии1ед1иая заявка получает отказ, так как элемент1 1 И 4 и 5 блока 1 закрыты по второму входу соответственно от триггеров 16 моделей 9 и 10.

Таким образом, пред.1агаемое ycTpoiicTBO |1озво. 1яет моделировать двухкана,льные системы MaccoBoi o ()бс,1уживания с учетом режимов и динамики функционирования.

Форм у.1 а изобретения

УстрО11Сгво для моделирования .чвухка- на. 1ьной системы массового обслуживания, содержащее модели первого и второго каналов системы, б,ток вероятностного распре- де.чения заявок, включающий управляющий триггер, niecTb элементов И, каждая из мо- .ie,ieii первого и второго каиа,1ов системы включает четыре триггера, пять элементов ИЛИ, пять элементов И, три генератора импульсов со случайпым интервалом следования, причем в блоке вероятпостного распределения заявок перв1)1е входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и ииверспым выходами управляющего триггера, единичный и пулевой входы которого яв,тяются соответственно входами выбора первого и второго кана.юв

обслуживания устройства, выходы первого и второго элементов И к первым входам третьего и четвертого элементов И соответственно, вход поступления заявок устройства -соедин&н- с вторыми входами первою и второго элементов И и с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, причем в каждой модели канала системы выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго триггера и входом запуска первого генератора импульсов со случайным ин- тер а;1ом с.чедования, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, к единичному входу третьею триггера и входу запуска второго генератора импульсов со случа11пым интервалом с.к дования, р}ыход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ с единичным входом четвертою триггера и входом запуска третьею г енератора импульсов со случайным ин- те|шалом с.чедования, выход которого, яв- .1яясь выходом обс;|уживания заявок устройства, подключен к первому входу четвер- T014J э,темента ИЛИ, В1)1ходы второго, третьего и четвертого э.тементов ИЛИ соединены соответственно с нулевыми входами второго, третьего и четвертого триггеров соответственно, ну,1евые выходы которых подключены соответственно к первым входам второго, треп ьего и четверто1 о элементов И соответственно, выход пятого элемента И соединен с первым входом нервого элемента ИЛИ, ныход пятого элемента ИЛИ подк.чючен к единичному входу первого триггера, niii0

5

0

5

0

5

ходы третьего и четвертого элементов И блока вероятностного распределения заявок соединены соответственно с вторыми входами первых элементов ИЛИ и первых элементов И моделей первого и второго каналов системы, единичный выход первого триггера модели первого канала системы соединен с первым входом пятого элемента И своей модели, с вторым входом третьего и инверсным входом шестого элементов И блока вероятностного распределения заявок, единичный выход первого триггера модели второго канала системы соединен с первым входом пятого элемента И своей модели, с вторым входом четвертого и инверсным входом пятого элемента И блока вероятностного распределения заявок, отличающееся тем, что, с целью упрошения устройства, каждая модель канала системы включает четыре дифференцируюших элемента и генератор импульсов со случайным интервалом следования и длительности, выход которого соединен с вторыми входами второго, третьего, четвертого и первым входом пятого элемента И, а через первый дифференцирующий элемент соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего генератора им- пу,1ьсов со случайным интервалом следования, второй вход пятого элемента И соединен с единичным выходом первого триггера, выходы второго, третьего и четвертого элементов И подключен 1)1 соответственно к входам останова первого, второго и третьего генераторов импульсов со случайным интервалом следования и к входам второго, третьего и четвертого дифференцируюших элементов, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ.

Составитель И. Дубинина

Редактор А. КозоризТехред И. ВересКорректор Л. Натай

Заказ 1845/49Тираж 673Подписное

RIIHHIIH Государственною комитета СС( Р по делам изобретений и опкрытий

| 13035, Москва. Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 I р|)и:)В11Дственно-г1о.г1И1рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Изобретение относится к специали.чи- рованным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов вероятностного распределения П()сту|1иви и заявок между свободными в момент поступления заявок каналами системы массового обслуживания и их обслуживания с учетом режимов и динамики функционирования каналов УТИХ систем. Це,1Ь изобретения - упрощение устройства. Для достижения поставленной цели каждая модель канала системы вк,1ючает четыре дифференцирующих :(лемеита и генератор им- иульсов со случайными интервалом следования и длительностью. При функционирование устройства можно представить в виде последовательных фаз (режимов). В первом режиме блоком вероятностного раснределения обеспечивается направление заявок либо в первый, либо во второй каналы устройства. Во втором режиме в зависимости от того, в какой канал поступила заявка, имитируется ориентация ()бслуживаюи1его прибора к обслуживанию поступившей заявки. В третьем и четвертом режимах соответственно имитируется пребывание o6c.iy- живающего нрибора в режиме готовности и неносредствеиное обслчживание заявки. 1 ил. S (Л со to 05