Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1980 года по МПК G06N7/08 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для моделирования больших систем и может быть использовано при ис.следовании в расчете количества прибо ров многоканальных систем массового обслуживания без потерь.

Известны методы моделирования систем массового обслуживанияна ЭВМ с расчетом количества приборов обслуживания в узлах. Однако моделирование систем массового обслуживания на ЭВМ с расчетом количества обслуживающих приборов неэффективно из-за сложности программ и достаточно большой длительности моделирования при учете изменения структуры моделируемой системы. Кроме того, моделирование на ЭВМ не всегда доступно пользователям.

Известны устройства для моделирования систем массового обслуживания, позволяющие моделировать системы массового обслуживания.соответственно с полумарковским потоком заявок, с пополняемым резервом, с ограниченной надежностью, с потерями 1.

Однако они не отражают топологию графа исследуемой системы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее блоки моделей ветвей и вершин, выполненные на схемах И, ИЛИ и триггерах, соединенные на наборном поле в соответствии, с топологией графа .

Данное устройство не позволяет моделировать многоканальные системы массового обслуживания, определять количество приборов обслуживания, в узлах системы и исследовать ее при комбинаторных сочетаниях длин очередей в этих узлах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет адаптации числа обслуживающих каналов к интенсивности входящего потока заявок.

Для достижения поставленной цели в устройство для моделирования систем массового обслуживания,, содержашее m блоков моделированияфазы системы массового обслуживания и блок генераторов случайных потс1ков импульсов , выходы и входы которых соединены на наборном поле в соответствии с топологией фаз системы массового обслуживания, каждый блок моделирования фазы системы массового обслуживания содержит первый. з-лгорой И третий элементы ИЛИ, п элемеитов И, п триггеров, п генераторов случайных временных интервалов, п элементов НЕ, п дифференцирующих элементов, дешифратор, счетчик и реверсивный счетчик, суммирующий, вход которого соединен с выходом первого эле мента ИЛИ, входы которого являются входами блока, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами эле ментов И, вторые входы которых соединены с выходами триггеров соответстве но, входы которых соединены с выходами дешифратора соответственно, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика соответственно, суммирующий вход которого, соединен с выходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соед14нен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого объединены со входами генераторов сл чайных временных интервалов и подклю чены к выходам элементов И соответственно, третьи входы которых соединены с выходами элементов НЕ соответственно, входы которых подключены к выходам генераторов случайных временных интервалов и ко входам эле ментов дифференцирования соответстве но, выходы которых являются выходами блока, четвертый вход каждого i-rO; элемента И соединен с выходом каждого (1-1)-го генератора случайных вре менннх интервалов соответственно. На чертеже представлена функциональная схема устройства. На наборном поле 1 набирается морёль исследуемой системы массового обслуживания путем коммутации выходов УО, У , .. t УГП и входов X о , X ... ..,, Х в соответствии с топологией системы. Устройство состоит из блока 2 ген раторов случайных потоков импульсов, включающего генератора 3 тактовых импульсов, генераторы 4, ,..,4fn возникновения случайного потока заявок с Зсоданным законом распределения, мо делирующие m источников информации, и блоков 5 ,. ,,,5ц моделирования фазы системы массового обслуживания, моделирующих узлы обработки информации. Каждый блок 5 содержит элемент ИЛИ б, выход которого подключен к сумми ук щему входу реверсивного счет чика 7, единичный выход старшего раз ряда которого подключен ко входу сче чика 8, выходы которого подключены к входам дешифратора 9. Его выходы подключены к входам триггеров 10, 11 12, единичные выходы которых подключены соответственно к входам элементов И 13., 14, 15. Их выходы, подключены соответственно к входам генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов и к входам элементов ИЛИ 19, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 7, Его единичные выходы, кроме старшего разряда, подключены к входам элемента ИЛИ. 20, выход которого подключен к входам элементов И. Выходы генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов подключены через дифференцирующие цепочки 21, 22, 23 к клеммамУО,У,... ,У и через элементы НЕ 24, 2Ь, 26 соответственно к входам элементов И 13, 14, 15. Выходы генераторов- 16, 17 временных интервалов подключены также к входам элементов И 14, 15. Устройство работает следующим образом. На вход элемента ИЛИ 6 от блока 2 или любого промежуточного блодса 5 поступает импульс возникновения заявки. Реверсивный счетчик 7 подсчитывает количество заявок, поступающих на обслуживание. В начальный момент времени счетчик 8 находится в нулевом состоянии, триггер 10 - в единичном.На выходе генератора случайных временных интервалов сигнал отсутствует. Сигнал о наличии заявок поступает со счетчика 7 через элемент ИЛИ 20 на элемент И 13, на другие входы которого поступают сигналы с выхода элемента НЕ 25 и триггера 10. Сигнал с выхода элемента И 13 запускает генератор случайных временных интервалов, моделирующий процесс обслуживания заявки, и через элемент ИЛИ 19 вычитает из счетчика 7 единицу. Выходной сигнал с генератора 16 случайных временных интервалов через элемент НЕ 25 закрывает элемент И 13, запрещая тем самым поступление новой заявки на обслуживание. После окончания обслуживани я сигнал, продифференцированный дифференцирующим элементом 22, поступает на выходную камеру Vo г соединенную с одной их входных клемм ,,---, ответствующего блока. Как только очередь достигает заданного значения определяемого количеством разрядов реверсивного счетчика 7, на выходе старшего разряда появляется сигнал, записывающий в счетчик 8 единицу. Дешифратор 9 переводит триггер 11 в единичное состояние. На элемент И 14 таким образом подается постоянный сигнал. На другие входы элемента И 14 поступают сигналы с выхода элемента НЕ 26, элемента ИЛИ 20 и генератора 16 случайных временных интервалов. Первый поступает только в том случае, когда второй прибор обслуживания (генератор 17. случайных временных интервалов) свободен, а второй и третий - в случае наличия заявок в очереди и занятости первого прибора обслуживания (генератора 16 случайных временных интервалов) .

Сигнал с выхода элемента И 14 запускает генератор 17 случайных . временных интервалов и через элемент ИЛИ 19 уменьшает число заявок в очереди (показание реверсивного счетчика 7) на единицу,

При очередном переполнении очеред через счетчик 8, дешифратор 9 соответствующий триггер переводится в единичное состояние, подключая очередной прибор обслуживания. Число приборов обслуживания равно (А.+ 1), где - показание счетчика 8.

Использование предлагаемого устроства позволит определять количество приборов обслуживания при совершенствовании систем управления или конструирования новых, исследовать разн структуры при различных комбинациях очередей в узлах системы. Предлагаемое устройство позволит избежать трудоемкого процесса paзpaбoтkи апторитмов и программ моделирования систем массового обслуживания на ЭВМ Формула изобретения

Устройство для моделирования сиетем массового обслуживания, содержащее m блоков моделирования фазы системы массового обслуживания и блок генераторов случайных потоков

импульсов, выходы и входы которых

соединены на наборном поле в соответствии с топологией фаз системы массового обслуживания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет адаптации числа обслуживающих каналов к интенсивности входящего потока заявок, каждый блок моделирования фазы системы массового обслуживания содержит первый, второй и третий элементы ИЛИ, п элементов И, п триггеров,п

генераторов случайных временных интервалов, п элементов НЕ, п дифферецирующих элементов, дешифратор/ счетчик и реверсивный счетчик, суммрующий вход KOTOpcSFo соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И,вторые входы которых соединены с выходами триггеров соответственно, входы которых соединены с выходами дешифратора соответствено, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика соответственно, суммирующий вход которого соединен с выходом реверсивного счечика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого объединены со входами генераторов случайных .временных интервалов и подключены к выходам элементов И соответственно, третьи входы которых соединены с выходами элементов НЕ соответственно, входы которых подключены к выходам генераторов случайных временных интервалов и входам элементов дифференцирования соответственно, выходы которых являются вы- ходами блока, четвертый вход каждого i -го элемента И соединен с выходом каждого (f-l)-ro генератора случайных временных интервалов соответственно ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 482750. кл.С Об F 15/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

347763, кл, G 06 G 7/48, 1971 (пртотип) .