Устройство для моделирования случайных событий Советский патент 1976 года по МПК G06F7/58 G06F17/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования потоков заявок в системах массового обслуживания и потоков ошибок в дискретных каналах связи.

Известно устройство, содержащее генератор импульсов, элементы «И, «ИЛИ и счетчики. Однако это устройство не может генерировать случайные импульсы с заданными законами распределения интервалов между ними, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее генератор пуассоновского потока импульсов, четыре элемента «И, триггер, два счетчика, две группы элементов «И, четыре группы элементов «ИЛИ, причем выход генератора пуассоновского потока импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов «И, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго счетчиков, группы выходов которых соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов «И, вторые входы первой л второй групп элементов «И соединены соответственно с выходами первой и второй групп элементов «ИЛИ, выходы первой и второй групп элементов «И соединены соответственно со входами третьей и четвертой групп элементов «ИЛИ, выходы третьей группы элементов «ИЛРЬ соединены со входами третьего элемента «И, а выходы четвертой группы элементов «ИЛИ соединены со входами четвертого элемента «И. Это известное устройство характеризуется ограниченным классом моделируемых законов распределепия.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит первый и второй вероятностный (1,/е)-полюсники, элемент «ИЛИ и вероятностный вентиль, выход третьего элемента «И соединен с первым входом элемента «ИЛИ и входом первого счетч 1ка, выход четвертого элемента «И соединен со вторым входом элемента «ИЛИ и входом второго счетчика, первый выход вероятностного вентиля соединен со входом первого вероятностного (1,/г)-полюсника и с нулевым входом триггера, второй выход вероятностного вентиля соединен со входом второго вероятностного (1,/г)полюсника и с единичным входом триггера, нулево выход триггера соединен со вторым входом первого э.темента «И, а единичный выход-со вторым входом второго элемента «И, группы выходов первого и второго вероятностных (1,/г)-полюсников соедп1 сны соответственно со входами первой п второй групп элементов «ИЛИ, выход первого элемента «И является выходом устройства.

На чертеже приведена структурная схема описываемого устройства.

Оно состоит из генератора 1 пуассоновского потока импульсов, элемептов «1-1 2 и 3, вероятностных (1,/г)-нолюсников 4 и 5, четырех групп 6 и 7 элементов «ИЛИ, счетчиков 8 и У, двух групп 10 и 11 элементов «И, групп 12 и 13 элементов «ИЛИ, элементов «И 14 и 15, элемента «ИЛИ 16, вероятностного вентнля 17 и триггера 18.

Сущность изобретения состоит в том, что с помощью введенных элементов заданный закон распределения представляется разложением

l(t) Pkf,(f), 2 ---л-1k-i

где k(0 - распределения Эрланга /е-го порядка вырабатываются с вероятностями Pk с помощью счетчиков, вероятностного вентиля и вероятностных (1, й)-полюсников.

ria одном из выходов вероятностного вентиля 17 появляется импульс с вероятностью Р или на втором выходе - с вероятностью 1-Р, если импульс появляется на его входе.

Случайные импульсы от генератора 1 поступают на входы элементов «И 2 и 3 и проходят на один из счетчиков 8 или 9 в зависимости от того какой из элементов («И 2 или «И 3) открыт. Если открыт элемент «И 2, то некоторое число случайных импульсов проходит на выход устройства и на счетчик 8. Число случайных импульсов на выходе устройства определяется коэффициентом пересчета, установленного (1,/г)-полюсником 4 и группами элементов 6 и 10 в счетчике 8. Когда на счетчик 8 поступает число импульсов, равное его коэффициенту пересчета, происходит совпадение кодов на элементах «И группы 6 и импульс появляется на выходе элемента «И 14. Через элемент «ИЛИ 16 этот импульс проходит на вход вероятностного вентиля 17. В зависимости от того па каком выходе вероятностного вентиля 17 появляется импульс, выбирается один из вероятностных (1,/е)-полюсников 4 или 5. Кроме того, этот импульс воздействует либо на нулевой, либо на единичный вход триггера 18 и соответственно этому единичный потенциал поступает на второй вход элемента «И 2 или 3. Импульс, поступающий па вход (1, )-полюсника, возбуждает с определенной вероятностью одну из его щин. Например, если в некоторый момент времени импульс появляется на первом выходе вероятностного вентиля 17, то этот импульс устанавливает триггер 18 в «нулевое состояние (если он был в «единичном) и одновременно воздействует на вход (1,/г)полюсника 4. При этом возбуждается одна из его щин, номер этой щины преобразуется в соответствующий двоичный код на выходах элементов «ИЛИ группы 6. С генератора 1 случайные импульсы через открытый элемент «И 2 проходят на выход устройства и на

счетчик 8 до тех пор, пока не происходит сравнение кодов счетчика 8 и группы 6 элементов «ИЛИ на элементах «И группы 10. Ири сравнении этих кодов импульс появляется на выходе элемента «И 14, через элемент «ИЛИ 16 поступает на вероятностный вентиль 17, снова происходит случайный выбор одного из двух (1,/г)-полюсников, а в последнем возбуждается одна из щин и т. д.

Для изменения структуры потока импульсов в более щироких пределах необходимо увеличивать емкость счетчиков, вероятностных (1,/%)-полюсников и групп элементов «И и «ИЛИ.

Таким образом, описываемое устройство способно генерировать потоки случайных импульсов с любыми одномерными заданными законами распределения интервалов между ними. Это позволяет использовать его для моделирования щирокого класса потоков случайных событий с различной статистической структурой.

Формула изобретения

Устройство для моделирования случайных событий, содержащее генератор пуассоновского потока импульсов, четыре элемента «И, триггер, два счетчика, две группы элементов

«И, четыре группы элементов «ИЛИ, причем выход генератора пуассоновского потока импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов «И, выходы которых соединены соответственно со входами

первого и второго счетчиков, группы выходов которых соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов «И, вторые входы первой и второй групп элементов «И соединены соответственно с выходами первой и второй групп элементов «ИЛИ, выходы первой и второй групп элемептов «И соединены соответственно со входами третьей и четвертой групп элементов «ИЛИ, выходы третьей группы элементов

«ИЛИ соединены со входами третьего элемента «И, выходы четвертой группы элементов «ИЛИ соединены со входами четвертого элемента «И, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, устройство содержит первый и второй вероятностные (1, )-полюсники, элемент «ИЛР1, вероятностный вентиль, выход третьего элемента «И соединен с первым входом элемента «ИЛИ и входом первого счетчика,

выход четвертого элемента «И соединен со вторым входом элемента «ИЛИ и входом второго счетчика, первый выход вероятностного вентиля соединен со входом первого вероятиостого (1,/г)-полюсника и с нулевым входом триггера, второй выход вероятностного вентиля соединен со входом второго вероятностного (1,/г)-полюсника и с единичным входом триггера, нулевой выход триггера соединен со вторым входом первого элемента

«И, а единичный выход - со вторым входом

второго злемепта «И, группы РЗЫХОДОВ персого и второго вероятностных (К/г)-полюсников соединены соотпетствеино с входами перnoii и второй групп элементов «ИЛИ, выход iepi;oro элемента «И является выходом угт.ойства.