Устройство для моделирования изменения объема базы данных Советский патент 1988 года по МПК G06G7/122 

оо

о:

Изобретение относится к. вычисли- тельной технике, а именно к специа- |лизированным стохастическим моделям, 1и может быть использовано при моделировании баз данных, изменение объема которых представлено в виде изме нения числа вершин в уровнях реализаций случайного леса с заданной высотой, случайным общим числом вершин |и поровдаемого случайным ветвящимся Iпроцессом с одним типом частиц. I Цель изобретения - расширение iфункциональных возможностей за счет :обеспечения возможности моделирова- ;ния процесса изменения объема базы данных во времени I На фигв1 изображена структурная схема устройства для моделирования изменения объема базы данных; на ;фиго2 - функциональная схема блока регистрации вершин; на фиг.З - функ- Iциональная схема блока контроля вре- Iмени моделирования; на фиг.4 - прамени Т О равно К(0), рассматривается как процесс смены поколений базы данных. В следукяций момент времени Т + 1 каждый из имеющихся сегментов М может породить случайное число сегментов (Т), для которого распределение вероятностей Р{ , (Т)Х)Рл , где К 0,1,.., и объем базы данных нет равным К (Т + 1) 5,(Т) + .. . + 5к(т)(Т) . На фиг.З изображен пример процесса изменения объема базы данных при К(0) 2„

Каждая из комопонент процесса ляется одной из реализаций случайного дерева со случайным общим числом вершин, определенным интервалом распределения значений величины СТ) и максимальной высотой дерева, которая

20 задается значением времени Т моделирования.

Совокупность этих компонент образует, в общем случае, случайньш лес, для определения характеристик кото1 вило формирования вероятностей в дат-25 рого может быть использован ветвящийi чике случайных чисел; на фиг.5 - при- :мер процесса изменения объема базы данных.

Устройство (фиг.1) содержит блок

мени Т О равно К(0), рассматривается как процесс смены поколений базы данных. В следукяций момент времени Т + 1 каждый из имеющихся сегментов М может породить случайное число сегментов (Т), для которого распределение вероятностей Р{ , (Т)Х)Рл , где К 0,1,.., и объем базы данных станет равным К (Т + 1) 5,(Т) + .. . + 5к(т)(Т) . На фиг.З изображен пример процесса изменения объема базы данных при К(0) 2„

Каждая из комопонент процесса является одной из реализаций случайного дерева со случайным общим числом вершин, определенным интервалом распределения значений величины СТ) и максимальной высотой дерева, которая

задается значением времени Т моделирования.

Совокупность этих компонент образует, в общем случае, случайньш лес, для определения характеристик котося случайный процесс с одним типом частиц, которым является ряд значений К (Т).

Устройство работает следующим

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании баз данных, изменение объема которых представлено в виде изменения числа вершин в уровнях реализации случайного леса с заданной высотой, случайным общим числом вершин и порождаемого случайным ветвящимся процессом с одним типом частиц. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности моделирования процесса изменения объема базы данных во времени. Для этого в устройство, содержащее генератор импульсов и управляемый датчик случайных чисел с памятью функции распределения, дополнительно введены блок регистрации вершин и блок контроля времени моделирования. 5 ил. с (Л

1 регистрации вершин, блок 2 контроля 30 образом.

времени моделирования, генератор 3 Перед началом моделирования со- :импульсов и управляющий датчик 4 слу- держимое счетчика 6 равно начальному

числу сегментов в базе данных, содержимое счетчика 12 равно числу моделируемых поколений базы данных, сочайных чисел с памятью функции распределения.

Елок 1 регистрации вершин (фиг,, 2) предназначен для имитации процесса деления вершин (сегментов) и регистрации их количества в каждом поколении базы данных и состоит из сумматора 5, счетчика 6, триггера 7, инвертора 8, элемента ИЛИ 9, элемента 10 задержки и элемента И 11.

Блок 2 (фиг.З) контроля времени моделирования служит для задания и

3 держимое сумматора 5 равно нулю, на первый вход элемента И 14 подан сигнал логической единицы.

Так как на выходе О счетчика 6 присутствует сигнал .логического нуля, то, пройдя через инвертор 8, он установит триггер 7 в нулевое состояние и сигнал логической единицы с его инверсного выхода подается на

40

контроля числа моделируемых поколений. первый вход элемента И 11 и управляю-fА f ТТТТТЙ о TJчгтт ч-lт/ /пт ч-1тт

базы данных и состоит из счетчика 12, элемента ИЛИ 13, элемента И 14.

Управляемый датчик 4 служит для формирования и вьщачи по сигналу генератора 3 импульсов с определенной

50

щий вход сумматора 5. Нулевые сигналы с выходов счетчика 6 и счет- ;чика 12,, пройдя через элемент ИЛИ 13, разрешат работу генератора 3 импульсов. Импульсы с генератора 3 через элемент И 11 поступают на вьиитающий вход счетчика 6 и уменьшают его содержимое на единицу, а также поступают на управляющий вход управляемого датчика 4, вырабатывакицего слуфункцией распределения вероятностей.

Функция распределения хранится в памяти управляемого датчика 4«

щий вход сумматора 5. Нулевые сигна лы с выходов счетчика 6 и счет ;чика 12,, пройдя через элемент ИЛИ 1 разрешат работу генератора 3 импуль сов. Импульсы с генератора 3 через элемент И 11 поступают на вьиитающи вход счетчика 6 и уменьшают его содержимое на единицу, а также поступают на управляющий вход управляемо го датчика 4, вырабатывакицего слуСумматор 5 - это последовательный сумматор накапливающегося типа. 55 чайное число Е«(Т)Х, и поступают

Процесс изменения объема базы дан- информационн тх вход сумматора 5. ных, состоящей из одного типа инфор- j мационных компонентов (сегментов), число которых в начальньй момент вреКак только содержимое счетчика 6 становится равным нулю, на его выхочислу сегментов в базе данных, содержимое счетчика 12 равно числу моделируемых поколений базы данных, содержимое сумматора 5 равно нулю, на первый вход элемента И 14 подан сигнал логической единицы.

Так как на выходе О счетчика 6 присутствует сигнал .логического нуля, то, пройдя через инвертор 8, он установит триггер 7 в нулевое состояние и сигнал логической единицы с его инверсного выхода подается на

первый вход элемента И 11 и управляюТТТТТЙ о TJчгтт ч-lт/ /пт ч-1тт

щий вход сумматора 5. Нулевые сигналы с выходов счетчика 6 и счет- ;чика 12,, пройдя через элемент ИЛИ 13, разрешат работу генератора 3 импульсов. Импульсы с генератора 3 через элемент И 11 поступают на вьиитающий вход счетчика 6 и уменьшают его содержимое на единицу, а также поступают на управляющий вход управляемого датчика 4, вырабатывакицего случайное число Е«(Т)Х, и поступают

информационн тх вход сумматора 5.

Как только содержимое счетчика 6 становится равным нулю, на его выхо31

де 0 появляется сигнал логической единицы, который, пройдя через элемент ИЛИ 11, запрещает работу генератора 3 импульсов и, пройдя через элемент ИЛИ 9, переводит триггер 7 в единичное состояние, сигнал с выхода которого подается на вход записи счетчика 6, и разрешает считывание содержимого сумматора 5 в счетчик 6 единичный сигнал с выхода О счетчика 6 также уменьшает на единицу содержимое счетчика 12 и, пройдя через элемент 10 задержки, обнуляет сумматор 5, -

На этом заканчивается процесс моделирования изменения объема базы данных в первом поколении, содержимое счетчика 6 равно К(1) числу сегментов в первом поколении базы дан- ных,

Так как содержимое счетчика 6 не равно нулю, на его выходе вновь появ

ляется сигнал логического нуля, который приводит к разрешению работы ге- нератора 3 импульсов и переводит триггер 7 в нулевое состояние, а единичный сигнал с его инверсного выхода разрешает работу на вычитание счетчика 6 и суммирование чисел в сумма- торе 5, Процесс моделирования продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 12 не станет равным нулю и появившийся на его выходе сигнал логической единицы запретит работу генератора 3 импульсов.

Счетчик 6 содержит конечное число сегментов К(Т) в базе данных для заданного числа поколений Т, с которым проводилось моделирование.

Формула изобретения

Устройство для моделирования изменения объема базы данных, содержащее генератор импульсов и управляемый датчик случайных чисел с памятью функции распределения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности моделирования процесса изменения объема базы данных во времени, в него введены блок контроля времени моделирования и блок регистрации вершин, выход которого соединен с входом блока контроля времени моделирования, выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов, тактовый выход которого соединен с тактовым входом блока регистрации вершин и управлякщим входом управляемого датчика случайных чисел с памятью функции распределения, информационные выходы которого соединены с информа- ционными входами блОка регистрации вершин.

Фиг. 2

Ffx)

/f

XJ

хг

i -O Ш 2 TX

г5

М) -27

/ Ч

5

Z

5

Cod8p)KUftoe ячеек

.РЛП.

X/

РЛ2

Ял/

JflO)2

гу-г №

Фиг. 5