Устройство для моделирования отказов в сложных системах Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

(61) 902020

(21)Л2.18323/24-24

(22)01„04.a7

(46) 23.10,88e Бюл. № 39

(72) A В Кор ОЛ ь 5 Г,A, Адамович j

В,А. Чепрунова н Г.П,. Чубатов

(53)681.3(088,8)

(56)Авторское свидет-альство СССР № 902020, кл. С- 06 F 15/20, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ,1 МОДЕЛИРОВАНВД ОТКАЗОВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для. моделргрования случайных событий соответствующих отказам элементов в сложньк системах. Цель изобретения - повь гшенкй достоверности результатов моделирования,. Цель достигается введением в устройстве третьего регистра памяти, третьей и четвертой груиг: элементов И, дешифратора, первого и второго элементов ШЯ, грутгпы фop &lpoзaтeлeй { шульсов, триггеров и второго генератора равномерно распрйД Зленньк слз чай- ных чисел. Устройство позволяет ис- рслючить на этапе моделироваьшя повтор- ньй отказ одного и того элемента сложной системы, за счет повьшается достоверность модел 1р; Бания, 1 ил

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для моделирования случайных событий, соответствующих отказам элемен- тов в сложных системах, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 902020.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов моделирования за счет исключения повторных отказов одного и того же элемента системы.

На чертеже приведена схема устройства, I Устройство содержит датчик 1 пер- 1вйчйого потока слз айных импульсов, элемент И 2, одновибратор 3, счетчик импульсов, арифметический блок 5, первый 6 и второй 7 регистры памяти, первый генератор 8 равномерно распределенных случайных чисел, генератор 9 случайных чисел с заданным законом распределения, элемент 10 задержки, первую группу элементов И 11, вторую группу элементов И 12, второй генератор 13 равномерно распределенных слзгчайных чисел, третий регистр 14 памяти, третью группу элементов И 15 девифратор 16, группу триггеров 17, группу формирователей 18 импульсов, четвертую группу элементов И 19, первый 20 и второй 21 элементы ИЛИ.

Устройство ориентировано на сложные системы, для которых характерно следующее: система содержит ряд элементов с одинаковыми характеристиками надежности; отказавшие элементы :системы во время работы системы не восстанавливаются; появление чества отказов элементов О, 1, 2, .. п за время работы системы подчиняет- ся биномиальному закону, аппроксими- ,/руемому пуассоновским законом распределения; время появления каждого от- каза элемента в пределах всего времени работы подчиняется любому заданному закону распределения, и том чис ле полученному экспериментально.

Устройство работает следующим об- разом

Сигнал опроса, соответствукщий очередной статистической реализации, сбрасывает счетчик 4 импульсов, на выходе которого появляется число подсчитанных импульсов, соответствующих количеству отказов элементов в предьдущей.реализащш, устанавливает группу триггеров 17 в исходное состояние и запускает одновибратор 3, который открывает элемент И 2 на заданное время, соответствующее времени работы системы. В течение этого времени импульсы от датчика 1 первичного (пуассоновского) потока случайных импульсов поступают на вход счетчика 4 импульсов на входы генератора 8 равномерно распределенных случайных чисел, генератора 9 случайных чисел с заданным законом распределения и чег рез элемент 10 задержки на управляющие входы элементов И 11 и 12, Элемент 10 задержки необходим для того, чтобы генераторы 8 и 9, работающие в ждущем режиме, успели сформировать и установить на регистрах 6 и 7 памяти соответствующие слзгчайные числа до прихода импульса на управляющие входы элементов И 11 и ТЯ а также успели отработать схемы, обеспечивающие выявление и исключение одинаковых чисел, характеризующих номер отказавшего элемента, до поступления следующего импульса от датчика 1 первичного потока случайных импульсов, С Приходом каждого импульсА от элемента И 2 после задержки на входы элементов И 11 и 12 с регистра 6 памяти случайное число , соответст- вукмцее временному распределению отказов элементов в пределах времени работы системы, параллельным кодом через элементы И 11 поступает на первый вход арифметического блока 5, а с регистра 7 памяти - другое случайное число . , соответствзпощее номеру отказавшего элемента, параллельным кодом через элементы И 12 поступает на второй вход.арифметического блока 5, В арифметическом блоке 5 первое случайное число . умножается на t и поступает на первый выход арифметического блока 5, являющийся первым выходом устройства, а второе случайное число . умножается на количество элементов системы N, округляется до ближайшего целого и поступает на второй вькод арифметического блока 5, С соответствующих разрядов второго выхода арифметического блока 5 число параллельным кодом поступает на входы дешифратора 16 и запоминается в регистре 14 памяти. Последний служит для запоминания числа, выработанного генераторами 1 или. 13 равномерно распределенных случайных чисел и отработанного арифметическим блоком 5. Раз31432549

рядность регистра определяется коли-невосс.танавливаемого элемента в дан-

честном разрядов числа, вьщаваемыхной реализации. По окончании реапизапараллельным кодом с генератора рав-ции на счетчике 4 импульсов накопленомерно распределенных случайных чи- но число, соответствуюиее качичеству сел. Дешифратор 16 производит сопо-отказов в системе за время моделироставление позиционного,кода, содержа- вания реализации, С приходом очеред- щего. последовательность единиц и ну-кого импульса опроса цикп работы устлей, на входе дешифратора 16 унитар-ройства повторяется до новой стратеному коду на выходе дешифратора 16, ю гической реализации, содержащего единицу на К-м выходе,

соответствующем номеру отказавшегоФормула изобретения

элемента. Сигнал с К-го выхода дешифратора 16 поступает на первые входыУстройство для моделирования от- К-го триггера 17 и К-го элемента И 19. 15 казов в сложных системах по авт.св. Группа триггеров 17, количество кото- .№ 902020, отличающееся рых равно количеству элементов иссле- тем, что,с целью повьшения достовер- дуемой системы, дпя запомина- ности моделирования, оно дополнитель- ния разового факта вьщачи числа с но содержит второй генератор равно- арифметического блока 5. Если число, 20 мерно распределенных случайных чисел, постзшившее на дешифратор 16, в дан- третий регистр памяти, третью и четной реализации появилось впервые вертую группы элементов И, дешифра- (один раз), то К-й триггер 17 уста- тор, группу триггеров, группу форми- навливается в единичное состояние роватепей импульсов, первьп и второй и с его выхода сигнал высокого уров- 25 элементы ИЛИ, причем входы дешифра- ня поступает на второй вход К-го эле- тора соединены соответственно с выхо- мента И 19, который в этом случае не дами второй группы арифметического срабатывает, а также на вход-К-го фор- блока и разрядными входами третьего мирОвателя 18 импульсов, импульс с регистра памяти, разрядные выходы ко- выхода которого через элемент РШИ 20 30 торого подключены соответственно к поступает на управляющие входы эле- первым выходам элементов И третьей ментов И 15, после чего производится группы, выходы которых являются выхо- вьдача числа с регистра 14 памяти на дом номера отказавшего элемента уст- второй выход устройства. Формировате- ройства, а вторые входы элементов И ли 18 импульсов, количество которых gg третьей группы соединены с выходом равно количеству триггеров 17, необ- первого элемента ИЛИ, входы которого ходимы для выработки одиночного им- подключены соответственно к выходам пульса, поступающего на элемент ИЛИ 20« формирователей импульсов группы, каж- При повторном поступлении одного и дьй выход дешифратора соединен с еди- того же числа (второй, третий и т.д. 0 ничным входом соответствующего триг- раз) , что соответствует повторным от- гера группы и с первым входом соот- казам одного и того же элемента си- , ветствующего элемента И четвертой ,стемы, на вход дешифратора 16 К-й группы, а нулевые входы всех тригге- триггер 17 не срабатывает, т.е. оста- ров группы подключены к входу устрой- ется в единичном состоянии, а с выхо- 45 ства, прямой выход каждого триггера да К-го элемента И 19 через элемент , группы соединен с входом соответству- ШШ 21 сигнал поступает на запуск ге- кщего формирователя импульсов группы нератора 13 равномерно распределенньк и вторым входом соответствующего эле- случайных чисел, формирующего новое мента И четвертой группы, вькоды эле- случайное число f., которое парал- 50 ментов И четвертой группы подключены лельным кодом поступает на вторую соответственно к входам второго эле- группу входов арифметического блока 5. , мента ИЛИ, выход которого соединен с Тем самым производится выявление и входом запуска второго генератора раз- исключение одинаковых чисел, характе- номерно распределенных случайных чи- ризующих номер отказавшего элемента, 55 сел, разрядные вькоды которого соеди- т.е. исключение случаев появления . нены соответственно с вьЕходами элемен- двух и более отказов одного и того же тов И второй группы через монтажное ИЛИ.

Й1аЧКЛ:и1Й Ч-ьг5