Устройство для моделирования потоков заявок и процессов обслуживания Советский патент 1975 года по МПК G06F7/58 G06F17/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к специализированным машинам стохастического типа, предназначенным для решения методом МонтеКарло задач массового обслуживания. В известных устройствах осуш,ествляется воспроизведение только стационарных потоков заявок и стационарных процессов обслуживания, что затрудняет построение машины стохастического типа в виде однородной структуры на однотипных элементах. Целью изобретения является расширение класса моделируемых потоков заявок и диапазона законов обслуживания. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство введены блок режима работы и управляемый генератор импульсов, первые входы которых соединены с соответствующими управляющими входами устройства, второй вход блока режима работы подключен к выходу генератора случайных временных интервалов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом управляемого генератора импульсов и выходом первой схемы «И, второй вход которой подключен к первому выходу блока режима работы, второй выход которого соединен со вторым входом управляемого генератора импульсов, выход второй схемы «И подключен к третьему входу блока режима работы и к выходу устройства. Устройство отличается также тем, что в нем генератор случайных временных интервалов содержит формирователь случайной последовательности импульсов, выход которого через блок cxejM «И соединен с первым входом блока памяти и подключен к первому входу коммутатора, выход коммутатора и выход блока задания закона распределения временных интервалов, вход которого соединен с управляющим входом генератора, подключены к соответствующим входам блока схем «И, выход, .блока памяти через преобразователь двоичных чисел во временные интервалы, вход которого соединен с первым входом генератора, подключен к выходу генератора, второй вход которого соединен со вторыми входами блока амяти и коммутатора. Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже и содержит генератор 1 случайных временных интервалов, включающий в себя блок 2 задания закона распределения временных интервалов, формирователь 3 случайной последовательности импульсов, блок схем «И 4, коммутатор 5, блок памяти 6, преобразователь 7 двоичных чисел во временные интервалы; управляемый генератор импульсов 8, схемы «И 9-10, триггер 11, блок 12 режима работы; 13 - вход потока заявок; 14 - выход потока заявок; 15 - выход сигнала «отказ ; 16 - вход задания закона изменения интенсивности потока заявок (интенсивности обслуживания); 17 - вход задания закона распределения интервалов следования заявок (закона обслуживания); 18 - вход изменения интенсивности. Устройство позволяет моделировать: -стационарные и нестационарные потоки заявок; -обслуживающий апнарат с произвольно задаваемым законом обслуживания; -поток заявок, интенсивность которого может изменяться от сигналов управления. Воспроизведение потока заявок с постоянной интенсивностью следования заявок. Требуемый закон распределения интервалов следования импульсов (заявок) -ф (0) по выходу 17 устанавливается в блоке 2. В соответствии с законом на выходе блока 2 появляется периодически повторяющихся с частотой fi последовательность из двоичных чисел фу. (Zi), 7i l//i. Длительность т, существования каждого числа Zi на интервале выбирается из условия .б(в,)-б(е,1)и последовательность чисел поступает на схемы «И 4, управляемые случайной последовательностью импульсов Ф, сформированной из сигналов источника щума в формирователе 3, и сигналами выхода коммутатора 5, который, в свою очередь, управляется импульсами выхода генератора 1 через блоки 12, 9 и последовательностью импульсов Ф. В момент появления импульса на выходе генератора (условно назовем его нечетным) производится пересылка числа Zj из первой ячейки памяти блока 6 в преобразователь 7 и переключение коммутатора 5 в состояние, при котором схемы «И 4 открываются. Первый же импульс последовательности Ф, который поступит на открытые схемы 4, выбирает число Zj и пересылает его в 1-ю ячейку памяти. Этот же импульс переводит коммутатор 5 в состояние, при котором схемы «И 4 закрываются. Число Zi, поступившее в преобразователь 7, преобразуется в интервал в,. Так, например, если число Zi поступило в момент to, то с данного момента начинается отсчет времени, который закончится в , где ,; /2 - частота преобразования чисел в интервалы. При равенстве чисел на выходе преобразователя 7 появляется импульс (заявка). Этот импульс (назовем его четным), аналогично вышеописанному импульсу, пересылает следующее число Zj из блока 6 в преобразователь 7 и устанавливает коммутатор 5 в состояние, при котором схемы «И 4 открываются. Кроме этого, по сигналу четного импульса производится сдвиг чисел в блоке 6 на одну ячейку памяти. Первый импульс последовательности Ф, который поступит на открытые схемы 4, выбирает из ф, (Zi число i, /, , 2, ..., m, пересылает его в определенную ячейку памяти блока 6 и устанавливает коммутатор 5 в состояние, при котором схемы «И 4 закрываются. Преобразование числа Z/ в интервал Oj закончится в момент времени t .г t, + в, + е, после чего на выходе генератора появится следующий импульс, по сигналу которого из блока 6 в блок 7 пересылается число Zn и открываются схемы «И 4. Первый же импульс последовательности Ф, который поступит на открытые схемы «И 4, выбирает из фу. (Z,) число Z и пересылает его в 1-ю ячейку памяти и затем устанавливает коммутатор 5 в состояние, при котором схемы «И 4 заркываются. В момент времени t -.- в„ на выходе генератора появится нечетный импульс. По сигналу этого импульса будут повторены описанные выще операции, связанные с командой нечетных импульсов и т. д. Таким образом, на выходе генератора образуется случайный поток импульсов (заявок) с постоянной интенсивностью. Закон распределения интервалов следования импульсов подчиняется заданному закону. Воспроизведение потока заявок с управляемой интенсивностью. А. Управление интенсивностью потока по количеству заявок. Пусть интенсивность потока заявок изменяется так, что (t)- (n-i+l) ii-i., Оtis t где , 3, ..., n - верхний предел изменения интенсивности; ti - момент появления i-ro импульса (заявки). Воспроизведение потока заявок происходит ледующим образом. В блоке 2 устанавливается закон распредеения интервалов следования заявок, в генеаторе 8 - закон изменения интенсивности поока заявок. Согласно заданному закону, на ыходе генератора 8 появляется периодичекая последовательность импульсов, частота ледования изменяется так, что п1гi t, Zni(t) (n-i + )L , де , 3, ..., n - момент появления импульа на выходе блока 12. С указанной частотой существляется преобразование чисел во вреенные интервалы и, следовательно, на выхое преобразователя 7 образуется случайный оток импульсов (заявок), интенсивность котоого изменяется по заданному закону. Б. Изменение интенсивности потока заявок зависимости от состояния модели системы

обслуживания осуществляется аналогично, только в данном случае сигналы на изменение интенсивности поступают от внешнего устройства по входу 18.

В. Изменение интенсивности потока заявок во времени по заданному закону.

В этом случае в генераторе 8 устанавливается режим управляемого генератора импульсов, при которомчастота следования импульсов изменяется во времени. Согласно частоте следования импульсов осуществляется преобразование чисел во временные интервалы и, следовательно, интенсивность потока импульсов (заявок) изменяется по закону, установленному в генераторе 8.

Воспроизведение обслуживающего аппарата (ОА).

Состояния ОА «свободен (занят) имитируются состоянием триггера 11. В режиме ОА управляемый генератор импульсов 8 переводптся в ждущий режим. В блоке 2 устанавливается закон обслуживания.

Воспроизведение процесса обслуживания заявок в обслуживающем аппарате происходит следующим образом.

Импульсы (заявки) но входу 13 поступают на нулевой вход триггера и схему «И 10. В состоянии ОА «свободен (триггер 11 - состояние «О) импульс (заявка) через схему «И 10, блок 12 проходит в генератор 8, переводит управляемый генератор в генерирующий режим и устанавливает триггер 11 в единичное состояние (ОА занят). После окончания преобразования числа во временной интервал на выходе нреобразователя 7 появляется импульс (обслуженная заявка), который вновь устанавливает ОА в состояние «свободен, переводит генератор в «1 (ОА занят). Число, находящееся в преобразователе 7, преобразуется во временной интервал. После окончания преобразования на выходе преобразователя 7 появляется импульс (обслуженная заявка), который вновь устанавливает ОА в состояние «свободен, переводит генератор импульсов 8 в ждущий режим. Импульсы (заявки), которые поступят на обслуживание, когда ОА находится в состоянии «занят, поступают в канал «отказ (выход 15).

Предмет изобретения

1. Устройство для моделирования потоков заявок и процессов обслуживания, содержащее генератор случайных временных интервалов, управляющий вход которого соединен с одноименным входом устройства, выход - с выходом потока заявок устройства и первым входом триггера, выходы которого подключены к первым входам соответственно первой и второй схем «И, второй вход триггера и второй вход второй схемы «И соединены со входом потока заявок устройства, отличающееся тем, что, с целью расщирения класса моделируемых потоков заявок, в него введены блок режима работы и управляемый генератор импульсов, первые входы которых соединены с соответствующими управляющими входами устройства, второй вход блока режима работы подключен к выходу генератора случайных временных интервалов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом управляемого генератора импульсов и выходом первой схемы «И, второй вход которой подключен к первому выходу блока режима работы, второй выход которого соединен со вторым входом управляемого генератора импульсов, выход второй схемы «И подключен к третьему входу блока режима работы и к выходу устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем генератор случайных временных интервалов содержит формирователь случайной последовательности имнульсов, выход, которого через блок схем «И соединен с первым входом блока памяти и подключен к первому входу коммутатора, выход коммутатора и выход блока задания закона распределения временных интервалов, вход которого соединен с управляющим входом генератора, подключены к соответствующим входам блока схем «И, выход блока памяти через преобразователь двоичных чисел во временные интервалы, вход которого соединен с первым входом генератора, нодключен к выходу генератора, второй вход которого соединен со вторыми входами блока памяти и коммутатора.