УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНОГОПРОЦЕССА Советский патент 1974 года по МПК G06F7/58 

1

Изобретение относится к электротехнике (радиотехнике и вычислительной технике) и может быть использовано для моделирования случайных процессов, протекающих в разнообразных системах массового обслуживания.

Значительная часть ироцессов, протекающих в системах массового обслуживания, описывается случайными марковскими процессами гибели и размножения.

Известно устройство, вырабатывающее случайный марковский ироцесс с двумя состояниями, который представляет собой частный вид процесса гибели и разности. В этом устройстве, которое можно рассматривать как систему массового обслуживания с минимально возможным числом состояний, равным двум, потоки гибели и размножения создаются самостоятельными геиераторами пуассоновских потоков импульсов с регулируемыми интенсивиостями. Кроме генераторов, устройство содержит также формирующий элемент - триггер.

Однако известное устройство в смысле моделирования процессов гибели и размножения моделирует иредельпо вырожденный, частный и простейщий вид ироцесса гибели и размножения, когда число состояний системы равно двум. При исследовании разнообразных задач теории массового обслуживания возникает необходимость в моделироваиии процессов гиоели и размножения с произвольным числом состояний N.

Цель изобретения - расщиренне функциональных возможностей путем имитации марковского процесса, протекающего в системе с N состояниями.

Это достигается за счет того, что единичный выход каждого предыдущего триггера подключен к первому входу схемы «И первой группы, соедипенной с единичным входом носледуюид,его триггера, нулевые выходы кажд(;го носледуюп1,его триггера иодключены к первому входу схемы «И второй грунпы, соединенной с нулевым входом каждого предыдущего триггера, вторые входы схем «И первой группы подключены к соответствующим генераторам пуассоиовских потоков первой группы, а вторые входы схем «И второй группы соединены с соответствующими генераторами пуассоновских потоков второй группы, причем единичный вход первого триггера и нулевой вход последнего подключены непосредствепно к соответствующим генераторам пуассоиовского потока.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из V триггеров Ь, Ь,---, 1.Y, генераторов пуассоновских импульсов, создавающих потоки имп льсов первой группы (размножения) 2к () и второй группы (гибели) Зк (К 1, 2, .... Л), а также из двух групп (V-1) схем «И, причем первая группа схем «И 4:к (/(1, 2, 3, ..., N) стоит в цепях, соединяющих генераторы 2к первой группы с единичными входами триггеров, а вторая группа схем «И 5я (, 2, ..., Л-1) -в цепях, соединяющих генераторы второй группы с пулевыми входами триггеров. Устройство работает следующим образом. В начальном состоянии все триггеры находятся в положении «О (высокий потенциал на нулевом выходе). Поэтому ни один из случайных импульсов из всех нотоков второй группы не может перебросить ни один триггер в другое состояние, несмотря на то, что все схемы «И второй грунпы пропускают на пулевые входы триггеров случайные импульсы. Все схемы «И первой группы закрыты низкими потенцпалам-и на единичных выходах триггеров; поэтому потоки импульсов первой группы всех триггеров, кроме первого, lie могут перевести триггеры в иное состояпие. Система находится в начальном состоянии до тех пор, пока первый из случайных импульсов от генератора 2i не переведет триггер li в другое состояние. Как только это произойдет, на единичном выходе триггера Ь установится высокий нотенциал, который откроет схему 4i. В это время система будет находиться в состоянии «1. Дальнейщее развитие процесса может идти двояким образом: если сначала приходит случайный импульс от генератора 3i, то система возвращается в пачальное состояние, из которого его может вывести только случайный импульс от геператора 2i; если же сначала придет случайный импульс от генератора 2, то перебрасывается триггер /2 (система переходит в состояпие «2) и открывает схему 42. Здесь опять воз.можпы два пути: если сначала приходит случайный импульс от генераторов 32, то триггер /2 перебрасывается, и система возвращается в состояпие если же сначала приходит случайный импульс от генератора 2з, то триггер /з перебрасывается (система переходит в состояние «3) и открывает схему 4з. Далее процесс развивается аналогичным образом вплоть до того момента, когда система нерейдет в конечное состояние Л . Из jV-ro состояния система может перейти только в состоянне Л-1. Это происходит в том случае, когда на нулевой вход триггера 1д- поступит случайный импульс от генератора З.у. Статистические характеристики процесса гибели и размножения, протекающего в предлагаемом устройстве, меняются путем изменения иптенсивностей пуассоновских потоков, создаваемых генераторами 2к п Зк (/(1, 2, ..., Л ). При необходимости интенсивности потока какого-то генератора может быть установлена, равной нулю. Предмет изобретения Устройство для моделирования случайного процесса, содержащее первую и вторую группы генераторов пуассоновских потоков импульсов с регулируемыми интепсивностями, цервую и вторую группы схем «И и триггеры, отличающееся тем, что, с целью расширен 1я фуикциональных возможностей путем имитации марковского процесса, протекающего в системе с Л состояниями, в нем единичнын выход каждого предыдущего триггера подключен к первому входу схемы «И первой группы, соединенной с единичным входом носледующего триггера, нулевые выходы каждого послСлТующего триггера подключены к первому входу схемы «И второй группы, соедипенной с нулевым входом каждого предыдущего триггера, вторые входы схем «И первой группы подключепы к соответствующим генераторам пуассоновских потоков первой группы, а вторые входы схем «П второй группы соединены с соответствующими генераторами пуассоновских потоков второй группы, причем единичный вход первого триггера и нулевой вход последнего подключены непосредственно к соответствующим генераторам пуассоновских потоков.