Устройство для анализа сетей Советский патент 1992 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для решения задач анализа сетей, описываемых вероятностными графами. В частности оно позволяет определять вероятность существования или появления связи между любым входным и любым из выходных элементов рассматриваемой вероятностной сети на заданном отрезке времени.

Известно устройство (1) для операции над графом, содержащее блок определения смежных вершин графа, две группы элементов ИЛИ, группу счетчиков, матрицу генераторов случайных событий, группу входов опроса вершин графа и группу выходов признаков связности. Однако это устройство не позволяет при решении задач анализа сетей учитывать восстановление их элементов в процессе функционирования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является вероятностное устройство для анализа сетей (2). Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать процессы восстановления отказавших элементов сети за время ее функционирования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет анализа восстановления элементов сети.

Указанная цель достигается тем. что в вероятностное устройство для анализа сетей, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик циклов, блок задания матрицы смежности, группу выходных счетчиков, блок преобразователей код-вероятность, элемент ИЛИ, элемент И, элемент задержки и группу элементов И,дополнительно введены: группа элементов ИЛИ и блок генерации случайных событий восста ч|

СЛ

с о. сл о

новлсния, содержащий группу датчиков псевдослучайных чисел, группу элементов сравнения и регистр, выход которого поразрядно соединен с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков псевдослучайных чисел группы, входы запуска которых соединены с выходом элемента И, счетным входом счетчика циклов, входом элемента задерж- ки и входом запуска блока преобразователей код-вероятность, каждый из выходов которого соединен соответственно с первым входом соответствующего элемента ИЛИ группы, второй вход которого соеди- пен с выходом соответствующего элемента сравнения группы, выходы элементов ИЛИ группы соединенных соответственно с входами блока задания матрицы смежности, выходы которого соединены соответствен- но с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих выходных счетчиков группы, вторые входы элементов И группы соединены с выходом элемента за- держки, разрядные выходы счетчика циклов соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 циклов, блок 3 задания матрицы смежности, группу входных счетчиков 4, блок 5 преобразователей код-вероятность, элемент ИЛИ 6, элемент И 7, элемент 8 задержки, группу элементов И 9, группу элементов ИЛИ 10, блок 11 ге- нерации случайных событий восстановления, содержащий группу датчиков псевдослучайных чисел, группу элементов 13 сравнения, регистр 14.

Устройство работает следующим обра- зом. Перед началом работы в блоке задания матрицы смежности задается структура исследуемой сети. В блоке 5 преобразователей код-вероятность устанавливаются значения вероятностей исправного состоя- ния каждой из вершин графа сети. В регистре 14 устанавливается продолжительность периода функционирования сети. Счетчик группы выходных счетчиков 4 устанавливаются в состояние О. В счетчик 2 циклов записывается код числа планируемых экспериментов.

Устройство начинает работать с приходом сигнала на вход запуска генератора 1 тактовых импульсов, импульсы с его выхода

через элемент И 4 поступают на вычитающий вход счетчика 2 циклов, вход запуска блока 5 преобразователей код-вероятность, вход блока генерации случайных событий восстановления и на вход элемента 8 задержки. При поступлении очередного импульса на вход блока 5 па его выходах, соответствующих случайному событию исправного состояния i-й вершины графа (1 1. 2,...,N) появляется разрешающий потенциал, который подается на первый вход соответствующего элемента группы элементов ИЛ И 10, причем этот сигнал сохраняется в течение всего цикла моделирования. Очередной импульс, поступающий на вход блока 11 генерации случайных событий восстановления запускает датчики 12i,

12а12N псевдослучайных чисел и на их

выходах формируются случайные числа, которые сравниваются с числом Т, записанным в регистре 14. При выполнении условия Х| Т на соответствующих выходах блока 11 появляются разрешающие потенциалы, которые подаются на вторые входы соответствующих элементов ИЛИ 10. На выходах элементов группы элементов ИЛИ 10, на один или оба входа которых поступил разрешающий потенциал, формируется сигнал, поступающий на одноименные входы блока 3 задания матрицы смежности, моделируя тем самым исправное состояние соответствующего элемента сети. Элементы сети, соответствующие входам блока 3, на которые не поступают разрешающие сигналы в течение очередного цикла являются неисправными. Так в каждом из статистических экспериментов формируется вероятностным граф, в котором в зависимости от потенциалов на входах блока 3 может существовать или отсутствовать путь от истока графа к каждой из его вершин. При наличии такого пути на первом входе соответствующего этой вершине элемента 9i, i 1, N-1 группы элементов И 9 будет разрешающий потенциал и задержанный элементом 8 задержки импульс поступает на вход соот- иегстоующего счетчика 4i, i 1, N1-1. При отсутствии на первом входе какого-либо из элементов И 9 разрешающего потенциала тактовый импульс от генератора 1 в соответствующий счетчик группы выходных счетчиков 4 не поступает. С формированием каждого импульса генератором 1 одновременно происходит вычитание импульса из счетчика 2 циклов. Затем описанный процесс повторяется. В момент, когда содержимое счетчика 2 становится равным О, на выходе элемента ИЛ И 6 формируется потенциал, запрещающий прохождение тактовых импульсов от генератора 1 через элемент И

7 и работа устройства прекращается. Содержимое счетчиков 4i. i 1. N-1 позволяет определять вероятностные характеристики наличия связи между входной и любыми выходными элементами сети с учетом случай- ных процессов появления отказов и восстановления ее элементов. Формула изобретения Устройство для анализа сетей, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик циклоп, блок задания матрицы смежности, группу выходных счетчиков, блок преобразователей код-вероятность, элемент ИЛИ, элемент И, элемент задержки и группу элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет анализа восстановления элементов сети, в него введены группа элементов ИЛИ и блок генерации случайных событий восстановления, содержащий группу датчиков псевдослучайных чисел, группу элементов сравнения и регистр, выход которого поразрядно соединен с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых соединены с выхода- ми соответствующих датчиков псевдослучайных чисел группы, входы запуска которых соединены с выходом элемента И. счетным входом счетчика циклов, входом элемента задержки и входом запуска блока преобразователей код-вероятность. каждый из выходов которого соединен соответственно с первым входом соответствующего элемента ИЛИ группы, второй вход которого соединен с выходом соответствующего элемента сравнения группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с входами блока задания матрицы смежности, выходы которого соединены соответствен но с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих выходных счетчиков группы, вторые входы элементов И группы соединены с выходом элемента задержки, разрядные выходы счетчика циклов соединены соответственно с входами элемента ИЛИ. выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для анализа сетей, описываемых вероятностными графами. В частности, оно позволяет определять вероятность существования или появления связи между входным и любым из выходных элементов рассматриваемой вероятностной сети на заданном отрезке времени. Цель изобретение - расширение функциональных возможностей известного устройства за счет анализа восстановления элементов сети - достигается тем, чти устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 циклов, блок 3 задания матрицы смежности, группу выходных счетчиков 4, блок 5 преобразователей код-вероятность, элемент ИЛИ 6, элемент И 7, элемент 8 задержки, группу элементов И 9, группу элементов ИЛИ 10, а также блок 11 генерации случайных событий восстановления, содержащий группу датчиков 12 псевдослучайных чисел, группу элементов сравнения 13 и регистр 14. 1 ил. сл с