Устройство для моделирования систем человек-машина Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

ч

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- :5овано для моделирования работы сис- Тем человек - машина.

; Цель изобретения - рассгарение об- д 1асти применения за счет воспроизве- ieния отказов оборудования и деист- 1рий оператора по восстановлению {{«абосиособности системы.

; На чертеже представлена структур- схема устройства,

I Устройство содержит генератор 1 с.лучайного потока заявок, счетчик 2 гюступивших з5явок, первый элемент V 3, первый триггер 4, первый блок 5 случайной временной задержки, таймер 6, второй триггер 7, второй эле- кент И 8, третий триггер 9, третий элемент И 10, выход 11 занятости 5 стройства обслуживанием заявок, с|четчик 12 обслуженных заявок, генератор 13 случайного потока отказов, п|ятый элемент И 14, второй блок 15 с лучайной временной задержки, четвер т|ьй триггер 16, четвертый элемент р| 17, первый 18 и второй 19 элемент ИПИ, счетчик 20 отказов оборудования, выход 21 работ способного состояния.

Перед моделированием устройство устанавливают в исходное состояние. Д|пя этого настраивают соответствую- щ|им образом генераторы 1 и 13 и бло- к 5 и 15. Обнуляют счетчики 2, 12, и| 20, В таймер б вводят ориентировочное время моделирования. Триггер 4 устанавливают в нулевое, а триггер 1б - в единичное состояние,

, Функционирование устройства в лю- б())й момент времени осзпцествляется в С||эответствии с текущей комбинацией четырех случайных факторов: входного пфтока отказов; выходного потока восстановленийJ входного потока за- яйок; выходного потока обслз иваний заявок.

Началом моделирования является мфмент подачи импульса на вход запуску устройства. Этим сигналом запуска таймер 6, а триггеры 7 и 9 уста нфвливаются в нулевое и единичное состояния соответственно. Начальное е;|;иничное состояние триггера 16 от- ргЬкает тот факт, что оператор при- ctynaeT к работе на заведомо работосг|юс обном оборудовании. После пере- к ючения триггера 9 в единичное со- С1 ояние открываются элементы И 10 и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

14, разрешая прохождение импульсов с генераторов 1 и 13. Тем самым устройство приводится в готовность к имитации процесса поступлений заявок оператору и возникновения возможных отказов оборудования.

До первого отказа, а также в промежутках между отказами после восстановления работоспособности оборудования, устройство функционирует по аналогии с известным. Это означает, что поступившие заявки получают обслуживание, если оператор свободен, и остаются необслуженными, если оператор занят обслуживанием ранее поступившей заявки.

При этом само устройство функционирует следующим образом. Поскольку исходное состояние триггера 4 нулевое, на его инверсном выходе и на первом входе элемента И 17 присутствует, сигнал логической единицы. Так как триггер 16 находится в единичном состоянии, на его прямом выходе и на втором входе элемента И 17 так же установлен единичный потенциал. Таким образом, на выходе, элемента И 17 и на первом входе элемента И 3 сформирован разрешающий потенциал. В момент появления импульса на выходе генератора 1 срабатывает счетчик 2, запускается блок 5, переключается в единичное состояние триггер 4. После переключения триггера 4 в единичное состояние элемент И 3 закрыт для импульсов с генератора 1, что имитирует потерю всех заявок, поступивших в период занятости оператора, т.е. в период пребывание триггера 4 в единичном состоянии. Через некоторое случайное время, отождествляемое с временньии затратами оператора на обслуживание принятой заявки, на выходе, блока 5 сформирован импульс. Данный импульс через элемент ИЛИ 18 обнуляет триггер 4, увеличивает на единицу состояние счетчика 12 и через элемент ИПИ 19 формирует сигнал опроса элемента И 8, Аналогичным образом осуществляется моделирование очередной заявки. По истечении ориентировочно заданного времени моделирования на выходе таймера 6 появляется - импульс, переключающий триггер 7 в единичное состояние, Это приводит к появлению разрешающего потешщала на первом входе элемента И 8. Тем самым обеспечивается возможность останова

3U

таймера 6 и прекращения моделирования по импульсу опроса на втором входе элемента И 8.

Устройство при неидеальном (в смыс ле надежности) оборудовании функционирует следуюпдим образом.

Отказ оборудования, возникший в период, котр,а оператор не занят об- служиванием заявки, не нарушает функ- ционирования устройства при условии, что работоспособность оборудования восстановлена до поступления очередной заявки. Заявки, пришедшие в пери- .од установления последствий отказа, остаются необслуженными, В перечисленных ситуациях устройство работает следующим образом.

Если оператор не занят обслуживанием заявки, триггер 4 и блок 5 находятся в исходном состоянии. Появление импульса отказа на выходе элемента И 14 приводит к запуску блока 15, имитирующего временные затраты оператора на восстановление работоспособ- ности оборудования, и к обнулению триггера 16, В момент переключения триггера 16 в нулевое состояние срабатывает счетчик 20, Подключение прямого динамического счетного входа .. счетчика 20 к инверсному выходу триггера 16 позволяет исключить подсчет импульсов с выхода элемента И 14 в период, когда оборудование неработоспособно. Кроме того, обнуление триггера 16 приводит к снятию разрешающего сигнала с первого входа элемента И 3, Этим моделируется невозможность обслуживания заявок при нерабо

тоспособном оборудовании. По заверше

НИИ восстановительных работ на выходе блока 15 появляется импульс, который возвращает в исходное состояние триггер 16, открьшает элемент И 3 и фор- мирует сигнал опроса на выходе эле- мента ИЛИ 19, Таким образом, устройство оказывается готовым к имитации очередного отказа либо к окончанию моделирования,

Если в момент появления отказа имитируется обслуживание заявки оператором, то импульс с выхода элемента И 14 сбрасывает в исходное состояние блок 5 и триггер 4, Тем самым моделируется прерывание обслуживания заявки в связи с началом работ по восстановлению работоспособности оборудования. Такая заявка счетчиком 12 не фиксируется.

,

д 5 05 Q

35

0

.с

0

5

7704

Статистические характеристики системы определяются известными мeтoдa f l по показаниям счетчиков, которые могут быть подключены к различным элементам устройства.

Формула изобретения Устройство для моделирования систем человек - машина, содержащее генератор случайного потока заявок, первый блок случайной временной задержки, таймер, три триггера, три элемента И, выход первого элемента И соединен с единичным входом первого триггера, прямой выход которого является выходом занятости устройства обслуживанием заявок, выход таймера соединен с единичным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход второго элемента И подключен к входу останова таймера и к нулевому входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора случайного потока заявок, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого блока случайной временной задержки, вход запуска таймера, нулевой вход второго триггера и единичный вход третьего триггера объединены и являются входом запуска устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет воспроизведения отказов оборудования и действий оператора по восстановлению работоспособности системы, оно дополнительно содержит генератор случайного потока отказов, второй блок случайно1Ч временной задержки, четвертый триггер, четвертый и пятый элементы И, первьй и второй элементы И.1Ш, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом четвертого элемента И, первьй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, второй вход четвертого элемента И соединен с прямым выходом четвертого триггера, выход генератора случайного потока отказов соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера, выход пятого элемента И соединен с входом сброса первого бло5.

ка случайной временной задержки, с входом запуска второго блока случайной временной задержки, с нулевым I входом четвертого триггера и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго блока случайной временной задержки соединен с единичным входом четвертого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго

117706

элемента И, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходу первогъо блока случайной време g ной задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым .входом первого триггера, прямой выход четвертого триггера является выходом работоспособного состояния устройства, а йн10 версный выход четвертого триггера является выходом отказов ycтpoйcfвa,

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования работы систем человек-машина. Цель изобретения - расширение области применения за счет воспроизведения отказов оборудования и действий оператора по восстановлению работоспособности системы. Для достижения цели устройство дополнительно содержит генератор случайного потока отказов, блок случайной временной задержки, триггер, элементы И, элементы ИЛИ, По показаниям счетчиков, которые могут быть подключены к различным элементам устройства, можно определить известными методами статистические характеристики системы. 1 ил.