Устройство для моделирования ВЕРОяТНОСТНОгО гРАфА Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНОГО ГРАФА

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при проектиров 91нии автоматизированных систем управления.

Существует класс сложных систем, исследуемых с помоиыо вероятностных графов, вершины которых могут находиться в работоспособном состоянии или состоянии отказа, а длины дуг соответствуют случайным объёмам работ. К подобным системам относятся, в частности, комплексы управляющих алгоритмов и программ, поведение которых, имеет алгоритмическое описание со структурной интерпретацией функцио альных операторов и логических условий.

Известно устройство для моделирования сетевого графика, которое содержит модели узлов, модели ветвей графа. В модели узла используется генератор тактовых импульсоа, триггеры элементы И, счетчик, регистр, линия

задержки 1 Однако это устройство решает задачу.в детерминизированной постановке и ,не обеспечивает исследование . влия:ния отказов и восстановлений вершин графа, ассоциируемых, например

с функциональными и логическими операторами комплекса управляющих алгоритмов и программ, на поведение сложной системы.

Известно устройство для моделирования вероятностного графа, содержащее регулируемый генератор случайных сигналов, ключ, счетчик, триггер, элемент ИЛИ, два элемента И, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ, и генератор импульсов, выход которого соединен со вторым входом одного из элементов И непосредственно, а со вторым входом второго элемента И - через элемент НЕ. Это устройство позволяет моделировать поведение сложной системы, представленной в виде взвешенного направленного ациклического вероятностного графа, в предположении абсолютной надежности выполнения случайных объемов работ, ассоциируемых с вершинами графа 2 .

Однако известное устройство не дает возможности исследовать поведе-. ние сложной системы с учетом процессов отказов и восстановлений при выполнении случайных объемов работ, ассоциируемых с вершинами графа. Целью изобретения является повышение точности моделирования путем учета процессов отказов и восстановлений при случайном объеме работ, ассоциируемых с вершинами графа, в частности, для исследования надех ности комплексов управляющих алгоритмов и программ с учетом отказов и восстановлений функциональных и логических операторов, ассоциируемых с вершинами взвешенного ациклического направленного графа. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее первый ге нератор случайных процессов, первый выход которого соединен,с первым входом блока индикации, а второй -: спер ;вым входом ключа, второй вход которо го подключен к выходу первого триггера, выход ключа соединен со входом счетчика, выход которого соединен со входом элемента ИЛИ и одним из входов первого триггера, второй вход которого является входом устройства, гёнератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и через элемент НЕ к первому входу второго элемента И, выходы элементов И соединены соответственно со вторым и третьим входами блока индикации, введены элемент запрета, BTO рой триггер, второй и третий генераторы случайных.сигналов, выходы которых подключены соответственно к перво му и второму входам второго триггера первый и второй вцходы которого соеди нены соответственно с четвертым вхо-г дом блока индикации и первым входом элемента запрета, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а вьлход соединен со вторыми входами элементов Ил На чертеже представлена схема устройства для моделирования вероятностного графа« Устройство содержит генератор 1 случайных сигналов, ключ 2, счетчик 3 триггер 4, элемент ИЛИ 5, элемент б запрета, триггер 7, генераторы 8 и 9 случайных сигналов, генератор 10 импульсрв с регулируемой скважностью и частотой, элемент НЕ 11,Элементы И 12 и 13, а также блок 14 индикации. Устройство работает следующим образрл. IB момент подачи на вход сигнала триггер 4 перебрасывается в единичное состояние,и импульсы от генератора 1 .начинают поступать чере ключ 2 на вход счетчика 3. Через случайное время после отсчета числа импульсов, соответствующего длине дуги взвешенного графа, счетчик 3 переполняется и выдает импульс, который перебрасывает триггер 4 в нулевое состояние, закрывая ключ 2 и,одновременно через элемент ИЛИ поступает на один из входовэлемента 6 зайрета. При единичном состоянии триггера 7 импульс с выхода элемента 6 поступает на первые входы элементов И 12 и 13. На второй вход элемента И 12 поступают импульсы с генератора 10 непосредственно, а на второй вход элемента И 13 - через элемент НЕ 11. Изменением частоты и скважности импульсов Генератора устанавливается вероятность -р, соответствукхцая выходу А. При моделировании в случае единичного состояния триггера 7 сигнал с вероятностью р проходит на выход А, а с вероятностью п 1-р - на выход В. Процесс отказов и восстановлений моделируется сменой состояний триггера 7. Эта часть схемы работает следукмцим образом. В момент запуска устройства триггер 7 .устанавливается в единичное состояние..При поступлении на соответствующий раздельный вход триггера 7 сигнала от генератора 8, моделирующего отказы в процессе выполйения случайного объема работ, ассоциируемых с данной вершиной графа, триггер 7 переходит в нулевое состояние, которое сохраняется до тех пор, пока на второй раздельный вход не поступит сигнал от генератора 9, моделирующего процесс восстановления. Для накопления статистических данных об исследуемом графе в устройстве предусмотрен блок 14 индикации. Предлагаемое устройство может использоваться для надежностного проектирования сложных систем, в частности для исследования надежности комплексов управляющих алгоритмов и программ. Положительный эффект заключается в повышении точности оценки мероприятий по обеспечению.надежности сложных систем, моделируемых с помощью вероятностных графов. Формула изобретения Устройство для моделирования вероятностного графа,, соде йкащее первый генератор случайных сигналов, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, а второй - с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, выход ключа соединен со входе очетчика, выход которого соединен со входом элемента ИЛИ и oaimt из входов первого триггера, второй аход которого является входом устройства, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и через элемент НЕ - к первому входу второго элемента И, выходы элементов И соединены соответственно со вторым и третьим входами блока индикации, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, 9 устройство введены элемент запрета.

второй триггер, второй и третий генераторы случайных оигналов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго триггера, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым входом блока индикации и первым входом элемента запрета, второй вход которого подключен к выходу элемендышдл

та ИЛИ, а выход соединен со вторыми входами элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 389506, кл, Q 06 Q 15/10, 1971.