Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

Нт

ж

со о

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- Йовано для моделирования систем массового обслуживания,

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования систем массового обслуживания со смешанньми приоритетами.

На фиг. 1-3 изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит группы канало :моделирования обслуживания, состоя- :щих из генератора 1 случайного пото- |ка импульсов, счетчика 2 потерянных заявок, первого элемента И 3, счет- :чика 4 заявок, первого элемента 5 запрета, первого элемента ИЛИ 6, схемы : 7 сравнения, реверсивного счетчика I 8, второго элемента ИЛИ 9, третьего элемента 10 запрета, счетчика 11 обслуженных заявок, второго элемента 12 запрета, третьего элемента ИЛИ . 13, триггера 14, блока 15 случайных временных задержек, генератора 16 импульсов, второго элемента И 17, четвертого элемента 18 запрета. В состав .устройства также входят вторая 19, первая 20 и третья 21 групп элементов ИЛИ, генератор 22 случайного потока импульсов отказов.

Генераторы 1 случайного потока импульсов имитируют входные потоки заявок на обслуживание различных приоритетов. Генераторы генерируют импульсы со случайным периодом повтрения. Счетчики 4 считают общее число поступивших заявок на обслуживание различных приоритетов. Счетчики 2 считают число заявок различных приоритетов, получивпгих отказ в обслуткивании по причине занятости всех мест в очереди или закрытия очереди на время отказа обслуживающего прибора. Реверсивные счетчики 8 имитируют очередь в СМО.

Генераторы 16 импульсов и одно- канапьные блоки 15 случайн.ых временных задержек имитируют обслуживаюпщй прибор со случайным временем обслуживания. Счетчики 11 считают число обслуживаемьк заявок различньпс приори тетов. Генератор 22 случайного потока импульсов имитирует отказы обслуживающего прибора о Генератор генерирует импульсы со случайным периодом повторения и случайной длитель

)

5 0 5 О

5

0

5

0

5

ности, имитирующей время восстановления обслуживающего прибора.

Устройство осуществляет моделирование СМО со смешанными приоритетами, т.е. каналы моделирования разбиты на группы и между каналами в группе действует относительный приоритет, а между группами,- абсолютный, причем приоритетность группы и канала в группе уменьшается с увеличением но мера группы каналов и номера канала в группе.

Рассмотрим взаимодействие каналов моделирования на примере второго канала, второй группы. В исходном состоянии на реверсивном счетчике 8 записан ноль, элементы 6, 10, 12, 20 запрета открыты, триггер 14 находится в нулевом состоянии. Единичньш потенциал с нулевого выхода триггера. 14 поддерживает элемент И 17 в открытом состоянии. Генератор 16 импульсов ничего не генерирует, так как на его управляющем входе отсутствует разрешающий потенциал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8. Импульсы от генератора 1 случайного потока импульсов, имитируя входной поток заявок на обслуживание, проходят через открытьй элемент 5 запрета и поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который ведет подсчет поступивших импульсов, имитируя занятие заявками мест в очереди. Раз- peшaюшJiй потенциал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент ИЛИ 9, открытый элемент 10 запрета и открытый элемент И 17 запускает генератор 16 импульсов своего канала, а через элемент ИЛИ 19 запрещает работу генератора 16 импульсов третьего канала моделирования. Импульс с выхода генератора 16 импульсов поступает в блок 15 случайных временных задержек, которьй задает случайное время обслуживания заявок и устанавливает триггер 14 в единичное состояние, закрьшая тем самым элемент И 17 и запрешая работу генератора 16 импульсов. Единичный потенциал с выхода триггера 14 через открытый элемент 18 запрета, элемент ИЛИ 20 удерживает в закрытом состоянии элемент 10 запрета первого канала моделирования на время задержки импульса в блоке 15 случайных временных задержек. Задержанный импульс через элемент ИЛИ 13 устанавливает

31

триггер 14 в нулевое состояние, имитируя окончание обслуживания заявки Сигнал перехода из единичного в нулевое состояние триггера 14, пройдя через открытый элемент 18 запрета, уменьшает содержимое реверсивного счетчика 8 на единицу, имитируя освобождение одного места в очереди, а через открытый элемент 12 запрета увеличивает на единицу показания счетчика 11 обслуженных заявок.

Имитируя выполнение всех мест в очереди, схема 7 сравнения вьщает сигнал, который закрьшает элемент 5 запрета и открьшае1Т элемент И,3. Счетчик 2 начинает считать импульсы- заявки, потерянные по причине занятости всех мест в очереди.

Пусть во время обслуживания заявки в системе произойдет отказ обслуживающего прибора. Имитируя отказ обслуживающего прибора, генератор 22 случайного потока отказов генерирует импульс, который на время своей длительности останавливает работу генератора 16 импульсов и закрьшает элемент 12 запрета, а через элемент ИЛИ 13 устанавливает в нулевое состояние триггер 14, Сигнал с выхода триггера 14 поступает только на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, имитируя потерю одной заявки ИМпульс с выхода генератора 22 случайного потока отказов через элемент ИЛИ 6 закрьшает также на время своей длительности элемент 5 запрета и от- крьшает элемент И 3, Счетчик 2 начинает считать импульсы-заявки, потерянные по причине закрытия очереди на время отказа обслуживакщего прибора. Для правильного моделирования отказа обслуживакщего прибора в системе необходимо, чтобы минимальная длительность генератора 22 случайног -потока импульсов была больше максимального времени задержки импульсов в блоке 15 случайных временных задержек.

Пусть во время обслуживания заявки во втором канале моделирования поступает заявка-импульс от генератора 1 случайного потока импульсов в первом канале моделирования этой же группы. Этот импульс, пройдя через открытый элемент 5 запрета, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, Сигнал с выхода разрядов реверсивного счетчика пер30

вого канала не прерывает обслуживание заявки во втором канале, так как элемент 10 запрета первого канала моделирования на время обслуживания удерживается в закрытом состоянии единичным потенциалом с выхода триггера 14 второго канала, И только после окончания обслуживания заявки из второго потока сигнал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент ИЛИ 9 и открьшагацийся элемент 10 запрета разрешает работу генератора 16 импульсов своего канала.

Рассмотрим взаимодействие между группами каналов моделирования на примере первой и второй групп. Пусть во время обслуживания заявки во

втором канале моделирования второй группы каналов поступает заявка-импульс от генератора 1 случайного потока импульсов во втором канале моделирования первой группы каналов,

Этот импульс, пройдя через открытый элемент 5 запрета, поступает на сум- мирунщий вход реверсивного счетчика 8, Сигнал с выхода разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент

ИШ 9, открытые элементы 10 запрета, и элемент И 17 запускает генератор 16 и fflyльcoв своего канала моделирования. Этот сигнал через элемент ИЛИ 21 своей группы запрещает работу генератора 16 импульсов, а через элемент ИЛИ 13 устанавливает триггер 14 в нулевое состояние во втором канале моделирования второй группы каналов. Сигнал с единичного выхода этого триггера 14 никуда не поступает, так как элемент 18 запрета этого канала моделирования находится в закрытом состоянии.

Аналогичным образом работает устройство для моделирования СМО с произвольным числом потоков заявок на обслуживани в,

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока импульсов отказов, первую группу из п каналов моделирования обслуживания (п - число относительных приоритетов между каналами), по п-1 эле.ментов ИЛИ первой и второй групп,, а в каждом канале моделирования обслужи51

вания первой группы - генератор слу- :чайного потока импульсов, счетчик заявок, счетчик потерянных заявок, счетчик обслуженных заявок, первый и второй элементы запрета, схему сравнения, первый, второй и третий элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, блок случайных временных задержек, триггер, генератор импульсов, К-й канал моделирования обслуживания ( :П-1) содержит, кроме того, третий элемент запрета, причем в каждом канале моделирования обслуживания первой группы выход генератора случайного потока импульсов канала соединен со счетным входом счетчика заявок, информационным входом пер- вого элемента запрета и первым вхо- дом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и управляющим входом первого элемента запрета, выход которого соединен с суммируюп1дм входом реверсивного счетчика, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ и первым информационным входам схе- мь1 сравнения, выход Равно которой соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к счетному входу счетчика потерянных заявок, выход генерато ра импульсов соединен с единичным входом триггера и с входом блока слу чайных временных задержек, выход ко- Topoi o подключен ко второму входу третьего элемента ШШ, выход ко- торого соединен с нулевым входом триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго эле- мента И, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов, инверсный выход триггера подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика и информационному входу второго элемента запрета, выход которого соединен со счетным входом счетчика обслуженных заявок, в К-м канале моделирования обслуживания выход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом третьего элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента И своего канала моделирования обслуживания и к первому входу К-го элемента ИЛИ второй группы устройства, выход которого подклю

187306

чей к второму входу (К+1)-го элемента ИЛИ второй группы устройства и к первому входу запрета работы генератора импульсов (К+1)-го канала моделирования обслуживания, выход второго элемента ИЛИ п-го канала моделирования обслуживания соединен с вторым входом второго элемента И

fO данного канала моделирования обслуживания, единичный выход триггера i-ro канала моделирования обслуживания (, п) подключён к первому входу (i-l)-ro элемента ИЛИ первой

15 группы, выход К-го элемента ИЛИ первой группы соединен с управляющим входом третьего элемента запрета К-го канала моделирования обслуживания и с первым входом (К-1)-го

20 элемента ИЛИ первой группы, управляющие входы вторых- элементов запрета,, вторые входы третьих элементов ШШ и вторые входы запрета работы генераторов импульсов всех каналов модели-

25 рования обслуживания объединены и подклкгчены к выходу генератора случайного потока импульсов отказов, отличающееся тем, что, с целью расширения области приме-

30 нения устройства за счет моделирования систем массового обслуживания со смешанными приоритетами, оно дополнительно содержит т-1 групп иэ п каналов моделирования обслуживания (т - число абсолютных приоритетов), т-1 элементов ИЛИ третьей группы, а в каждый канал моделирования обслуживания введенных групп - четвертый элемент запрета, информационный вход котород„ го соединен с инверсным выходом

триггера, а выход - с информационным входом второго элемента запрета и вычитающим входом реверсивного счетчика своего канала моделирования обслуживания, выход четвертого элемента запрет i-го канала моделирования обслуживания введенных групп подключен к второму входу (i-l)-ro первого элемента ШШ группы, в каждой группе каналов моделирования об45

0 служивания, за исключением т-й, выходы, вторых элементов ИЛИ каналов моделирования обслуткива шя подключены к входам соответствукщего элемента ШШ третьей группы, выход 1-го эле55 мента ИЛИ третьей группы ( т-1) соединен с третьим входом запрета работы, генератора импульсов, третьим входом третьего элемента ШШ и

управляющим входом четвертого элемента запрета всех каналов моделирования обслуживания (1+1)-и группы и к первому входу (1+1)-го элемента ИЛИ третьей группы, выход генератора случайного потока импульсов отказов соединен с управляюищми

входами вторьк элементов запрета, вторыми входами третьих элементов 1ШИ, вторыми входами запрета работы генераторов импульсов и вторыми входами первых элементов ИЛИ всех каналов модел фования обслуживания введенных групп.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания СМО. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования СМО со смешанными приоритетами. Для достижения этой цели устройство дополнительно содержит группы каналов моделирования обслуживания, элементы ИЛИ, а в каждом канале моделирования обслуживания введенных групп - дополнительный элемент запрета. Устройство осуществляет моделирование СМО со смешанными приоритетами, т.е. каналы моделирования разбиты на группы и между каналами в группе действует относительный приоритет, а между группами - абсолютный. Причем -приоритетность группы и канала в группе уменьшается с увеличением номера группы каналов и номера канала в группе. 3 ил. с (Л

Фиг.

Out. г