СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G06F17/60 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении моделей систем массового обслуживания, в частности для создания моделей систем массового обслуживания с приоритетами, для создания моделей упорядоченных систем массового обслуживания, для построения аналогов других типов сложных систем и т. д. Известна модель системы массового обслуживания, в которой один поток заявок обслуживается упорядоченной системой, состоящей из ряда обслуживающих аппаратов, причем нумерация обслуживающих аппаратов установлена в соответствии с их приоритетами. В этой модели поток заявок от генератора проходит через собирательную схему и при помощи ключей распределяется между обслуживающими аппаратами согласно их номерам. Управление ключами осуществляют статические триггеры. При этом заявка от генератора потока заявок (ГПЗ) поступит на обслуживающий аппарат (ОА) только в том случае, если все предществующие обслуживающие аппараты были заняты. Такая организация модели системы массового обслуживания не позволяет осуществить вероятностное распределение поступивщих с ГПЗ заявок между обслуживающими аппаратами и тем самым существенно ограничивает класс задач, который может быть рещен на подобной модели. Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей модели системы массового обслуживания, в которой допускалось бы моделирование упорядочепных систем массового обслуживания с вероятностным распределением заявок между свободными каналами, при этом значения вероятностей распределения не должны зависеть от характеров входного потока заявок и потоков обслуживания. Для этого выход блока занятости соединен с логическим блоком распределения заявок, другие входы которого нодключены соответственно к выходам первого вентиля и первого триггера; датчик .потока случайных импульсов соединен со входом первого вентиля и через линию задержки с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого подключен к генератору входного потока заявок, а выход соединен с управляющим входом первого и второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с генератором входного потока заявок. На чертеже приведена блок-схема модели. Стохастическая модель двухкапальной системы массового обслуживания содержит логический блок 1 распределения заявок, осуществляющий распределение заявок между каналами модели, статический триггер 2, осуществляющий управление работой логического блока 1 распределения заявок, блок анализа занятости 3, анализирующий состояние каналов модели, модели 4 обслуживающих приборов, имитирующие процессы обслуживания, вентиль 5, связанный с нулевым входом триггера, генератор импульсов 6 - генератор регулярной импульсной последовательности с регулируемой частотой, датчик 7 потока случайных импульсов, непрерывно генерирующий случайную импульсную последовательность, в которой случайные временные интервалы между соседними сигналами распределены по известному (экспоненциальному) закону, линию задержки 8, статический триггер 9, вентиль 10, выделяющий первый после заявки импульс случайного потока, вырабатываемого датчиком 7 потока случайных импульсов, генератор 1 1 потока случайных событий, объединяющий элемеиты схемы, обведенные пунктиром, генератор 12 входного потока заявок, имитирующий поток заявок, прпходяи1,ий на модель. В модели возможны четыре состояния:

-первое состояние - оба канала свободны;

-второе состояние - первый канал свободен;

-третье состояние - второй канал свободен;

-четвертое состояние - оба канала заняты.

Для полного представления о работе модели достаточио рассмотреть первое, второе и четвертое состояния.

Первое состояние. В этом случае с выходов моделей 4 обслуживающих приборов иа логический блок 1 распределения поступают разрещающие потенциалы, а с блока анализа занятости 3, .реализующего логику, в соответствии с которой разрешающий потенциал на выходе блока появляется в том случае, когда свободен любой, но только один канал, - запрещающий потенциал.

До прихода импульса с генератора 12 входного потока заявок триггер 9 поддерживается в единичном состоянии импульсами, приходящими па единичный вход этого триггера с датчика 7 потока случайных импульсов. С нулевого выхода триггера 9 на вентили 5 и 10 нодается запрещающий потенциал.

Поступающий с генератора 12 входного потока заявок импульс, представляющий собой очередную заявку, устанавливает триггер 2 в единичное состояние. Этот же импульс переводит триггер 9 в нулевое состояние, в результате чего на вентили 5 и 10 ноступает разрещающий потенциал.

Триггер 9 будет находиться в нулевом состоянии до тех пор, пока на его единичный вход не поступит очередной импульс с датчика 7 потока случайных импульсов. Таким образом триггер будет находиться в нулевом

состоянии случайный отрезок времени с момента появления первого после заявки импульса в случайном потоке, поступающем на триггер 9 с датчика 7 потока случайных импульсов.

За случайный отрезок времени, в течение которого вентиль 5 открыт, на импульсный вход этого вентиля с генератора импульсов 6 с вероятностью р, зависящей от интенсивности

потока импульсов датчика 7 и периода регулярного импульсного потока, поступит хотя бы один импульс регулярной частоты, который пройдет через открытый вентиль 5 и перебросит трпггер 2 из единичного состояния в нулевое.

В случае, когда за указанный случайный отрезок времени на импульсный вход вентиля 5 с генератора имнульсов 6 не поступит ни одного импульса, вероятность такого события

равна I-р, триггер 2 останется в единичном состоянии.

Первый после заявки импульс случайного потока, поступающий на триггер 9 и вентиль 10, нойдет с одной стороны через линию задержки 8 на переброс триггера 9 из нулевого состояния в единичное, что соответствует снятию разрешающего потенциала с вентилей 5 и 10 и с другой стороны через открытый (до момента прохода этим импульсом линии задержки 8) вентиль 10 на логический блок 1 распределения.

Импульс случайного нотока, вырабатываемого датчиком 7 потока случайных импульсов, поступающий на логический блок 1 распределепия, представляет собой заявку, задержанную на указанный случайный отрезок времени, необходимый для проведения генератором 11 потока случайных событий случайного испытания. Этот импульс 1аправляется

логическим блоком 1 распределепия под действием управляющих сигналов с моделей 4 обслуживающих приборов и с блока анализа занятости 3, а также в соо1ветствии с результатом случайного испытания, зафиксированным на триггер 2, либо на первую модель 4 обслуживающего прибора, если триггер 2 находится в нулевом состоянии (вероятность р), либо па вторую модель обслуживающего прибора, если триггер 2 находится в единичном

состоянии (вероятность 1-р).

Второе состояние. В этом случае с блока анализа занятости 3 и с первой модели 4 обслуживающего прибора на логический

блок 1 распределения поступают разрещающие потенциалы, а со второй модели 4 обслуживающего прибора - запрещающий потенциал.

На начальном этапе схема работает апалогично работе в предыдущем состоянии. Заявка (задержанная) направляется логическим блоком 1 распределения под действием управляющих сигпалов с моделей 4 обслуживающих приборов и с блока анализа занятости 3 на

первую модель 4 обслуживающего прибора.

Состояние триггера 2 в этом случае безразлично и не оказывает влияния на распределение заявки. Заявка попадает на первую модель обслуживающего прибора с вероятностью, равной единице.

Четвертое состояние. В этом случае с выходов моделей 4 обслуживающих приборов на логический блок 1 распределения поступают запрещающие потенциалы, которые запретят прохождение заявки как на первую, так и на вторую модель 4 обслуживающих приборов. Вероятности попадания заявок на каналы в этом случае равны нулю.

Предмет изобретения

Стохастическая модель двухканальной системы массового обслуживания, содержащая логический блок распределения заявок, выходы которого подключены соответственно к моделям обслуживающих приборов, соединенных с двумя входами логического блока распределения заявок и с блоком анализа занятости, генератор входного потока заявок, генератор импульсов, датчик потока случайных импульсов, первый и второй триггеры, вентили и линию задержки, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возмол ностей, выход блока занятости соединен с логическим блоком распределения заявок, другие входы которого подключены соответственно к выходам первого вентиля и первого триггера; датчик потока случайных импульсов соединен со входом первого вентиля и через линию задержки с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого подключен к генератору входного потока заявок, а выход соединен с управляющим входом первого и второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с генератором входного потока заявок.

ГГРГЬп

S% 1

%

|1

ц-ш-

I