Устройство для моделирования очереди Советский патент 1976 года по МПК G06N1/00 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройст1вам, моделирующим процессы обслуживания очередей, и-может быть использовано при исследовании слохсных систем.

I Известно устройство для моделирования 1Очереди, содержащее генератор заявок, блок обслуживания заявок, регистр сдвига и реверсивный счетчик 1J,

i Недостатком устрюйства является невозможность моделирования систем с широким диапазоном изменения ограничения .длины очереди, что сужает возможности устройства. I Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резульI тату является устройство для моделирова ния очереди, содержащее ревер ёивный счет;чик, первый, второй и третий входы которо iro соединены соответственно с первым, вто:рым и третьим входами устройства, первый ;и второй задатчики ограничения очереди, вь1 (ХОДЫ которых соединены соответственно с пер- |вым и вторым входами блока выявления пе;реполнения очереди, блок анализа текущего Iсостояния очереди, входы которого соединены с первым и вторым выходами реверсивного счетчика, блок индикации длины очереди, входы которого соединены с третьим и четвертым выходами реверсивного счетчика, первый и второй выходы блока выявления переполнения ,очереди соединены соответстЕ нно с первым выходом устройства и третьим входом реверсивного счетчика, пятый и шестой выходы которого соединены со вхо; дами соответственно первого и второго за- датчиков ограничения очереди t2J.

С целью сокращения оборудования предлагаемое устройство содержит блок обнаруже(Ния начала и конца простоя, первый, второй ,и третий входы которого соединены соответ- ;ственно с выходом блока анализа текущего ;состояния очереди, с седьмым и восьмым выходами реверсивного счетчика, а третий 1вход блока выявления переполнения очереди и вторюй выход устройства соединенм с выходами блока обнаружения начала и конца простоя.

На чертеже представлен блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для моделирования очёреш Содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 ана (лвда текущего состояния очереди, блок 3 |шшикации длины очереди, аадатчики 4, 5 ограничения очереди, блок 6 обнаружения (начала и конца простоя, блок 7 выявления переполнения очереди, входы 8-10 и выхо|ды 11 и 12 устройства, выходы 13-20 реверсивного счетчика, выход 21 блока ана|Лиаа текущего состояния очереди, входы 22-24 в выход 25 блока выявления переполнения очереди. I Устройст зо работает следующим образом; На вход 8 устройства додаются импульсы имитирующие поток заявок, а на вход 9 импульсы, имитрирующие поток) обслуживания, причем поступление :очередного | импульса на вход 8 имитиpyet поступление очередной заггвки в очередь, а поступление очередного 11мпульса на вход 9 х имитирует окончание . : бслуживания предыдущей заявки и переход к обслужив шию последующей. Количество разрядов счетчика 1 опреде1яется требуемыми пределами ограничения эчереди. Длина очереди, моделируемой при помощи устройства, изменяется с помощью задатчиков 4 и 5 ограничения очереди (с иагом в одну заявку). Если к входу 8 подключается выход некоторого датчика .потока эаявОк, то к 9 - выход датчика потока обслуживания, а к входу 1О - -выход формирователя сигнала регенерация при отсутствии заявки или об служивания в цикле работы устройства. Величина очереди индицируется блоком 3 конкретные варианты построения которого позволяют получить либо среднее |длины очереди, либо закон заспределения ,. величины очереди, либо другие вэроятност-ные характеристики очереди, как случайной Величины. ;Ш1я простоты рассматривается,, случай, когда реверсивный десятичный счетчик 1 имвет1.два разряда, причем старший разряд моделирует десятки единиц очереди, а млад{Ший разряд - единицыг очереди. I С выходов 22, 23 Задатчиков 4 и 5 сиг шалы поступают на блок 7, предназначенны для выявления ситуации перепол сения онере ди, возникающей в случае, когда количество |заявок, находящихся в очереди в данный мо мент, превышает ограничение на размер оче реди, заданное условиями моделируемой задачи. В случае возникновения этого перепод-г нения очереди г все заявки, Поступившие на эход 8 после момента переполнения очере ди, получают отказ в обслуживании и будут направляться в поток заявок, получивших отказ в обслуживании. Выходы 13, 14 счетчика 1 (старшего и младшего разрядов соответственно) соединеНЬ1 со входами блока 2, анализирующего те- сушее состоящие очереди для исключения возможности появления при работе устройств ва ситуаций, физические аналоги которых; отсутствуют на практике, т.е. случайоболу | живание без заявок , т.е. нельзя допуска1ть появление в счетчике 1 отрицательного чнсла. Блок 2 производит контроль длины O4ef реди и осуществляет сигналом по выходу 21 необходимую перестройку в алгоритме функционирова1 ия устройства для предотвращения обслуживания без заявок. 1 Сигналы, поступающие с выходов 19, 2О i счетчика 1, подаются на входы ока 6, |nffeflB a3Ha4eHHQro для выявления моментов начала простоя устройства в ожидании заявок. Произведя анализ этих сигналов, блок 6 формирует на выходе 12 и входе 24 поток моментов начала простоя в ожидании aa-j, явок, при этом связь блока 6 по входу 241 с блоком 7, а последнего - по выходу 25 1 с входом 1О устройства необходима для ro-j го, чтобы при формировании потока моментов начала простоя , состояние счетчика 1 | не изменилось.| j К выходу 2 устройства может быть |т)дключен прибор, регистрирукнций интервалы времени, затраченные устройством на ожидание поступления заявок. В качестве реверсивного счетчика 1 может быть использован любой из известных реверсивных многоразрядных счетчиков. Конкретная реализация устройства может быть вьшрпнена, 41апримёр,1на базе элементов распределения тока, позволяющих сравнительно просто схемно реализовать модель очереди и ее обслуживания. Сердечники, на которых построено устройство, можно условно разделить на основные г сердечники ключей режима, вспомогательные iсердечники, сердечники контроля длины оче;реди и сердечники-; формирователи ynpiaBoiaP-; юпшх сигналов.Основные сердечники имеют три системы |обмоток подготовки вверх, с помощью котс ;рых на них переписьшается информация с I вспомогательных сердечников либо без из менения (регенерация), либо с прибавлением или вычитанием единицы.Режим работы (+1, -1, регенерация) оиределяется сердечниками ключей режима. Начальная установка обеспечивает нулевую очередь в устройстве. Цикл работы устройства осуществляется за четыре такта. { В первом такте устанавливаются вниз L ; 1все сердечники, кроме основных. Во второмIt такте информация о предыдущем состоянии j устройства (накопленном числе, равном ,не очереди к данному моменту) переписывав ijercH с основных сердечников на вспомогатепь1ные , В третьем такте информация с основных j сердечников стирается, кроме того, работает система связи разрядов счетчика и блок выявления переполнения очереди. В этом же (такте производится установка режима рабрj ты устройстЕш в очередном цикле - один из управляющих сердечников перемагннчиваетса вверх. В четвертом такте импульс тока, (распределяясь сердечниками ключей режима |и вспомогательными сердечниками, произвоййт подготовку основных сердечников. Ключ режима направляют импульс в одну из трех систем обмоток подготовки, а вспомогатель- ные сердечники определяют один из десяти путей тока в пределах устройства.Описанный : цикл работы устройства многократно повтори.етеа. Для ряда сложньк систем (особенно на начальных этапах оценки эффективности то|го или иного типа I структуры, временных параметров отдельных блоков системы и т.д. т.е. на этапах достаточно грубой оценки. исследования структурных режимов работы системы/от модели не требуется очень вы- сокой точности, так как направление дальнейших исследований и поисков альтернатив ъложет быть выбрано на основе достаточно 1риближенного моделирования {тем более, что на этих этапах и временные характеристики будущих блоков системы известны приближенно). Поэтому на данном этапе исследования к модели предъявляются два основных требования: простота схемной реализации и возможность получения основных параметров рнсследуемой системы- вероятностей отказа в 1о6 У1уживании, времени простоя обслуживающе W аппарата, средней длины очереди и т,п. Погэешности, вносимые моделью, не должны пре зышать погрешностей задания исходных вреу1енных характеристик системы, что значительно повышает точность моделирования. Уменьшение вероятности информационных I схемно-логических сбоев в устройстве производится за счет уменьшения интенсивносI тей потоков заявок и обслуживания при фикси1 рованной тактовой, частоте работы устройства I ;до уровня, при котором вероятность возникно-. рвения ситуаций р одновременного ввода +1 и -i в счетчик, обслуживания без заявок и т.п. будет менее заданной. Того же эффекта можно достичь увеличением тактовой работы устройства, при этом увеличива1569 ется время решения задачи на устройстве и несколько снижается точность моделирования, однако значительное упрощение схемной реализации дает дополнительный выигрыш .в оборудовании. Предлагаемое устройство целесо образно применять для простых к достаточногруч бь{х оценок, причем особенно ёффект11вщ м авпя&тса хфименение устрсйства в моделях х сложный многофазных, многоканальных. сио- тем с приоритетами, например, в случае моделирования автоматизированных систем ко троля, так как в этом случае получается очень значительный выигрыш в оборудова Формула изобретения Устройство для моделирования очереди, содержащее реверсивный счетчик, первый, второй и третий входы которого соединены соответстве1шо с первым, вто|Ьым и третьим |входами устройства, первый и второй задат- чики ограничения очереди, выходы которых . соединены соответственно с первым и вторым входами блока выявления переполнения очереди, блок анализа текущего состояния очереди, входы которого соединены с первым; и вторым выходами реверсивного счетчика, |блок индикации длины очереди, входы которого соединены с третьим и четвертым выводами реверсивного счетчика, первый и второй выходы блока выявления переполнения Ьчереди соединены соответственно с первым выходом устройства и третьим входом ре- . версивного счетчика, пятый и шестой выхо|ды которого соединены со входами соответЬтванно первого и второго задатчиков ограничения очереди, отличающееся ;тем, что, с целью сокращения оборудования, |оно содержит блок обнаружена начала и конца простоя, лервый , второй и третий вхо-Г ды которого соединены соответственно с вь Ьсодом блока анализа текущего состояния очереди,- с седьмьш и восьмым выходами реверсивного счетчика, а третий вход блока j выявления переполнения очереди и второй выход устройства соединены с вьиода;ми блока обнаружения начала и конца просгоя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство|СССР, Ms311280, KJi.-Q06 7/48, 197О г. 2.Авторское свидетельствоICCQP, №200891,1 кл. G06 f 15/36, 1966 г.

«.. ,, i-pt 521569

-