Устройство для моделирования процесса выполнения системы работ Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной, технике и может быть использовано при оценке показателей эффективности (надежности и своевременности) системы работ.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма, пояс- няющая принцип работы устройства.

Устройство содержит формирователь 1 случайных сигналов с нормальным законом распределения, источник 2 опорных напряжений, генератор 3 так- товых импульсов, инвертор 4, коммутатор 5, сумматор 6, пороговый элемент 7 (с регулируемым порогом срабатывания), элемент НЕ 8, первый 9 и второй 10 элементы И, триггер 11 (со счетным входом), интегратор 12, экспоненциальный функциональный преобразователь 13, счетчик 14 несвоевременно выполненных работ, счетчик 15 своевременно выполненных ра- бот, счетчик 16 общего числа работ, преобразователь 17 напряжения в частоту, генератор 18 случайных сигналов, цифроаналоговый преобразователь 19. Преобразователь 17, генератор 18 случайных сигналов, цифроаналоговый преобразователь 19 и формирователь 1 являются генератором 20 случайного напряжения..

На фиг.2 обозначены

-.- моменты выполнения 1-й работы (,п

tp,- tр - длительность выполнение 1-й работы (,п); U - выходное напряжение сумматора 6.

Изобретение позволяет производить оценку показателей эффективности (надежности и своевременности) системы периодически выполняемых однотипных работ, имеющей место в автоматизированных системах оперативного управления (АСОУ). Продолжительность выполнения отдельных повторяющихся работ в АСОУ зависит от воздействия многих случайных факторов и распределяется по нормальному закону. Если эта продолжительность превысит предельно допустимую, т.е. очередная работа будет выполнена с опозданием, то осуществляется воздействие руководителя (например, увеличение числа исполнителей, увеличение производительности труда исполнителей, улуч .шение условий и х труда и т.п.) на рроцесс выполнения последующих работ

-

-|Q

5 2530

20

.

, 35

40

45

50

55

системь. Это воздействие обусловливает возникновение отрицательной корреляции между случайными продолжи- тельностями несвоевременно выполненной и последующих работ .системы. В реальных АСОУ эта корреляция является затухающей с течением времени. В данном устройстве моделируется процесс выполнения системы периодических работ с учетом влияния руководителя в условиях воздействия случайных факторов. Оценка показателей эффективности системы работ в АСОУ производится на основе результатов моделирования.

Устройство для моделирования процесса выполнения системы работ работает следующим образом.

Перед началом работы устройства производится установка счетчиков 15, 14, 16, триггера 11 в нулевое состояние, на конденсатор (не показан) интегратора 12 записывается напряжение, обеспечивающее насьш;ение интегратора 12 (цепи начальной установки на схеме не показаны).

Генератор 20 случайного напряжения предназначен для формирования случайного процесса изменения напряжения, нормальный закон распределения мгновенных значений которого со- . ответствует закону распределения времен выполнения отдельных периодически повторяющихся в АСОУ работ. Мгновенные значения налряжения задают отклонения времен выполнения работ от их математического ожидания. Автокорреляционная функция мгновенных значений напряжения генератора 20 обратно пропорциональна уровню напряжения на его входе.

Генератор 20 случайного напряжения работает следующим образом.

На вход генератора 20 поступает напряжение с выхода интегратора 12 через преобразователь 13. Преобразователь 17 напряжения в частоту генератора 20 выдает при этом импульсную последовательность, частота которой прямо пропорциональна уровню напряжения. Эта импульсная последовательность является тактовой для генератора 18 случайных сигналов.

Генератор 18 вьздает коррелированные случайные числа, распределенные по равномерному закону. Частота формирования случайных чисел генератором 18 равна частоте тактовых импульсов. Случайные числа генератора 18 преобразуются с помощью циф- роаналогового преобразователя 19 в случайное напряжение, мгновенные значения которого распределены по равномерному закону. Формирователь 1 предназначен для формирования нормального закона распределения мгновенных значений случайного напряжения.

В начале работы устройства интегратор 12 находится в насыщении, т.е. напряжение на его выходе имеет максимальное значение, что обеспечивает минимальное значение автокорреляционной функции случайного напряжения на выходе генератора 20. Это напряжение поступа:ет на первый вход сумматора 6 через коммутатор 5, переключатель которого находится в нижнем (фиг.1) положении, соответствующем нулевому состоянию триггера 11.

На второй .вход сумматора 6 поступает постоянное напряжение с второго выхода источника 2 опорных напряжений. Это напряжение пропорционально значению математического ожидания времени выполнения работ в АСОУ напряжение на первом, входе сумматора 6 - отклонению времени выполнения отдельных работ от математического ожидания.

Таким образом, мгновенные значения случайного напряжения на выходе сумматора 6 имеют нормальный закон распределения с параметрами, соответствующими параметрам закона распределения продолжительноетей работ в АСОУ.

Пороговый элемент 7 предназначен для формирования единичного сигнала при превьшении случайным напряжением на его входе критического значения, пропорционального допустимому времени вьтолнения отдельной работы в АСОУ. При превышении времени работы (напряжение на выходе .сумматора 6 допустимого времени (порогового напряжения элемента 7) проводимая в этот go работ. Насыщение интегратора 12

момент работа считается выполненной несвоевременно.

Генератор 3 тактовых импульсов формирует последовательность коротких импульсов, период которой пропорционален периоду проведения повто- рянлцихся работ в АСОУ. Импульсы генератора 3 поступают на входы элементов ., 10.

соответствует максимальному ослаблению влияния руководителя в периоды длительного отсутствия экстраорди- .нарных событий (несвоевременного вы- 55 полнения работ).

Моделирование процесса выполнения системы работ производится в многократно уменьшенном масштабе времени. В результате моделирования

Если в момент прихода импульса от Генератора 3 на выходе порогового элемента 7 присутствует единичный сигнал, то очередная работа считает-. ся вьшолненной с опозданием. .Это ведет к появлению на выходе элемента И 9 короткого импульса, который регистрируется сметчиком 14 несвоевре0 менно выполненных работ.

Если на выходе порогового элемента 7 присутствует нулевой сигнал, что имитирует нормальное (своевременное) завершение работы, то им5 пульс появляется на выходе элемента И 10 и фиксируется счетчиком 15 числа своевременно выполненных работ. Счетчик 16 регистрирует общее число работ.

0 ; В случае срыва срока выполнения работы в реальной АСОУ происходит воздействие руководителя на процесс выполнения последующих работ. В устройстве ЭТОМУ соответствует обнуле5 ние интегратора 12 и изменение состояния триггера 11 и коммутатора 5 (к этому приводит импульс на выходе элемента И 9). Обнуление интегратора

12обеспечивает скачкообразное увели- 0 чение значения автокорреляционной :

функции генератора 20 случайного напряжения. Изменение состояний тригге-; . ра 11 и коммутатора 5 ведет к изменению знака отклонения случайного напряжения от его математического . ожидания на выходе сумматора 6. Этим имитируется воздействие руководителя на уменьшение времени вьтолнения пос,- ледующих работ в АСОУ. Влияние руко-:

0 водителя с течением времени ослабля-, ется. Закон ослабления влияния руно-; водителя задается с помощью преобразователя 13, на вход которого подает- ,ся линейно возрастающее напряжение

5 интегратора 12. По мере линейного роста напряжения интегратора 12 напряжение на выходе преобразователя

13возрастает по закону спада влияния руководителя на процесс выполне-

5

соответствует максимальному ослаблению влияния руководителя в периоды длительного отсутствия экстраорди- .нарных событий (несвоевременного вы- 55 полнения работ).

Моделирование процесса выполнения системы работ производится в многократно уменьшенном масштабе времени. В результате моделирования

оцениваются следующие характеристики: вероятность своевременного вынол- нения работы (по показаниям счетчиков 15 и 16), вероятность выполнения работы с опозданием (по показаниям счетчиков 14 и 16), зависимость вероятности выполнения работы от величины выделенного на выполнение времени (по показаниям счетчиков 14 и 16 при различных уровнях порога срабатывания элемента 7),

Ф

ормула изобретения Устройство для моделирования процесса выполнения системы работ, содержащее счетчик общего числа работ, счетчик своевременно выполненных работ, генератор случайных сигналов, триггер, интегратор, пороговый элемент, элемент НЕ, первый и второй элементы И, выход порогового элемента непосредственно соединен с первым входом первого элемента И и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности оно дополнительно содержит сумматор, коммутатор, инвертор, источник опорных напряжений, экспоненциальный функциональный преобразователь, генератор тактовых импульсов, счетчик несвоевременно выполненных работ, преобразователь напряжения в частоту цифроаналоговый преобразователь и формирователь случайных сигналов с

, ,

10

15

363233

нормальным законом распределения, выход которого соединен с входом инвертора Ис с первым информационным входом коммутатора, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход инвертора подключен к второму информационному входу коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу второго элемента И, к входу счетчика общего числа работ и второму входу первого элемента И, выход первого элемента И соединен с входом счетчика несвоевременно выполненных работ, со счетным входом триггера, с управляющим входом интегратора, выход которого через экспоненциальный функциональный преобразователь подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, выход которого соединен с входом 25 запуска генератора случайных сигналов, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к входу формирователя случайньргх сигналов с нормальным законом распределения , выходы источника опорных напряжений соответственно соединены с вторым входом сумматора и информационным входом интегратора, выход второго элемента И подключен к входу счетчика своевременно выполненных работ.

20

30

35

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при оценке показателей эффективности систем работ. Цель изобретения состоит в повышении точности. Устройство содержит генераторы случайного напряжения и тактовых импульсов, источник опорного напряжения, инвертор, коммутатор, сумматор, пороговый элемент, элементы НЕ, И, триггер, интегратор, экспоненциальный функциональный преобразователь, счетчики. Устройство позволяет повысить точность количественных оценок показателей эффективности выполнения работ коллективом исполнителей благодаря учету воздействия руководителя. На основании этого возрастает достоверность прогнозируемых характеристик в человеко-машинт ных сис темах оперативного управления. 2 ил. (Л 00 о со ND оо со

фае. 1

f

Us

Us прав, предельному Spewm Исполнения раВот