Устройство для моделивания системМАССОВОгО ОбСлужиВАНия Советский патент 1981 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной т.ехнике и может быть исполь -зоваио для моделирования систем мас сового обслуживания в реальном масш табе времени. Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайных временнь х интервалов, имитатор обслуживающего аппарата, блок имитаци очереди, раснределительное устройст во и наконитель статистической информации U J. Недостатком этого устройства является ограниченные возможности решения широкого класса задач, таких задачи многофазового обслуживания с различными видами приоритетов и дисциплин обслуживания. Наиболее близким по технической сущности,к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы потоков заявок, распреде лительное устройство, обслуживающие аппараты, устройство очереди и измерительное устройство 2 . Недостатками устройства являются ограниченная область его применения и низкая пропускная способность, что обусловлено большим временем реконфигурации и подготовки устройства к решению задач. Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу блоков формирования потоков заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединены соответственно .с первыми выходами блоков формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторы384091

ми выходами блоков образования и обслуживания очереди группы, а группа информационных выходов - соответственно с первыми входами блоков обслуживания заявок группы и первыми и j вторыми входами блоков образования и обслуживания очереди группы, группа информационных вхоДов блока индикации соединена соответственно с четвертыми выходами блоков обслуживания за- 10 явок группы и третьими выходами блокрв образования и обслуживания очереди, введены переключатель задания .режима и группа блоков формирования потока заявок и дисциплины обслу- 15 Живания очереди, причем управляющие вход и выходы переключателя задания режима подключены соответственно к

управляющим выходу и входу блока инди%

кации и управляющему входу блока ком- 20 мутации, а группа выходов - соответственно к первым входам блоков формирования потока заявок группы,вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образова- 25 ния и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания очереди группы.первые выходы и третьи, четвертые и пятые вхо- 30 ды которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков фop шpoвaния потока заявок и дис- J5 циплины обслуживания группы и вторые входы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации. . . 40

Кроме того, блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных временных интервалов, первые вход и выход ко- 5 торого являются соответственно первым входом и третьимВЫХОДОМ блока, второй выход соединен с первыми входами шифратора, триггера и первым выходом блока, второй вход - с выходом первого элемента И, а третий вход -, с -выходом управляемого генератора импуль,сов, входом подключенного к пятому входу блока и второй элемент И, первый вход которого .подключен к. третьему входу блока, второму входу триггера и первому входу первого элемен. та И, второй вход - к первому выходу триггера и второму выходу блока. а

выход - ко второму входу шифратора, третий и четвертый входы которого подключены соотве ственно ко второму и четвертому входам блока, а выход ко второму входу первого элемента И, соединенного третьим входом со вторым выходом триггера.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит группу 1 блоков 2 формирования потоков заявок, группу 3 блоков 4 формирования потоков заявок и дисциплины обслуживания, группу 5 блоков 6 обслуживания заявок, группу 7 блоков 8 образования и обслуживания очереди, переключатель 9 задания режимов, задатчик структур и параметров модели, блок 0 коммутатор структур моделей, блок 11 индикации.

Блок 2 формирования потоков заявок состоит из генератора 12 шума, линии 13 задержки, переключателя 14. узел 15 функционального цифрового преобразователя, элементов И 16, регистра 17, преобразователя 18 чисел во вре менные интервалы,выхода 19 случайной последовательности импульсов (заявок и выхода 20 контроля, входа 21 задания закона поступления заявок.

Блок 4 формирования потоков заявок и дисциплины обслуживания включают генератор 22 случайных временных интервалов, состоящий из генератора 23 Щума, переключателя 24, элементов И 25, задатчика 26 закона распределения временных интервалов, регистра 27 и преобразователя 28 чисел во временные интервалы, управляемый генератор 29 импульсов, шифратор 30, триггер 31, элементы И 32 и 33, первый вход 34, вход задания закона поступления заявок (закона обслуживания), третий выход 35 (выход контроля), пятый вход 36 вход задания закона изменения интенсивности потока заявок, второй вход 37 (вход изменения интенсивности потока заявок) , первьм выход 38 (, потока заявок), второй выход 39 (выход контроля), третий вход 40 (вход потока заявок), четвертый выход 41 (выход потока отказов) блока.

Блок 6 обслуживания заявок состоит из генератора 42 шума, элемента И 43 группы, узел 44 функционального цифрового преобразователя, регистра 45,. преобразователя . 46 чисел во временные, интервалы, триггера 47, элемента И 48 58 и 49, выход 50 обслуживания заявки, выхода 51 контроля, входа 52 потока заявок, выхода 53 потока заявок отказа, выхода 54 контроля, входа 55 задания закона обслуживания (функциовальный цифровой преобразователь). Блок 8 образования и обслуживания очереди содержит узел 56 имитации оче реди, задатчик 57 коэффициента счета узел 58 регистрации очереди, коммутатор 59, узел 60 управления, входы 61 62 потока заявок, выходы 63, 64 потока заявок из очереди, выход 65 контроля, вход 66 управления. Переключатель 9 задания режимов по выходу 67 устанавливает параметры законов посту ления заявок, обслуживания и дисциплин образования и обслуживания очереди, по выходу 68 - задает законы обработки информации, по входу 69 - устанавливает режим по результатам обработки информации, а по выходу 70 вьщеляет параметры структур исследуемых, моделей систем обслуживания. Блок 10 осуществляет коммутацию входов и выходов блоков 2 и 4, 6 и 8 в соответствии с информацией, установленной на выходе 70 и имеет выр4од 71 и вход 72. Блок 11 индикации осуществляет инд кацию накопленных данных о состоянии локов 2 и 4, 6 и 8, поступающих по в::оду 73 и выдает в блок 9 коды струк тур исследуемых моделей. Устройство работает следующим образом. Согласно программе, установленной в переключателе 9,в блоке 10 посредством коммутации шин входов (выходов) блоков 2 и 4, 6 и 8 устанавливается структура модели системы обслу живания. В узлах 15 в соответствии с заданными законами поступления заявок, формируются периодические поеле довательности двоичных чисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел посредством выборки Их сигналами генераторов 12 шума из узлов 15 и пересылки через элементы И 16 в регистры 17. Затем случайные прследовательности чисел преобразуются в случайные последовательности импульсов (потоков заявок) посредство пересылки чисел из регистра 16 в преобразователь 18. При этом пересылки чисел осуществляются в моменты появле ния импульсов (заявок) на выходах 19. Линии 13 задержки и переключатель 14 6 используются для уменьшения корреляционной зависимости между интервалами времени. Потоки импульсов (заявок из блока 2 с выходов 19, через входы 72, шины коммутации блока 10, выходы 71, входы 52, элементы И 48, И 49 поступают на обслуживание в блок 6. Требуемые законы обслуживания заявок через выход 71,.входы 55 устанавливаются в узлах 44. Аналогично узлам 15, в узлах 44 формируются периодические последовательности двоичных чисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел, посредством выборки их сигналами генератора 42 шума, через элементы И 43 и пересылки в регистры 45. Эти числа затем используются для имитации времени обслуживания. В состоянии Свободно блока 6 (элемент И 48 открыт,. элемент И.49 закрыт) импульсы (заявки) через элемент И 48 проходят в регистр 45, выбирают .случайные числа и пересылают их в преобразователь 46., В момент окончания преобразования каждого из чисел на выходах 50 образуются импульсы (обслуженные заявки),.которые через входы 72 поступают в блок 10 коммутации. В зависимости от модели системы обслуживания они либо вновь через выходы 71 поступают на обслуживание (в системах многофазного обслуживания), либо теряются в системах с отказами) . . В состоянии Занято (элементы И 48 закрыты, а элементы И 49 - открыты) импульсы (заявки) через открытые элементы И 49, выходы 53, входы 72 поступают в блок 10. В системах с ожиданием эти импульсы (заявки), через выходы 71, входы 61 и 62,коммутатор 59 поступают в узел 56 имитации очереди. Законы организации и обслуживания очереди через выход 67, входы 66 устанавливаются в задатчике 57 и узлах 58 и 60. В зависимости от заданной дисципины обслуживания очереди в накопитеях (счетчиках) узла 58 может остановиться счет (заявки теряются) , или осуществляться счет по заданному модую и т.д. Выборка заявок из очереди (чтение чисел из накопителей) осуществляется сигналами освобождения от обслуживания аппаратов, которые через выходы 50, входы 72, шины коммутации блока 10, выход 71 поступают на 78А вход 62. Импульсы (заявки из очереди через выходы 63 (64 , входы 72, шины: коммутации блока 10, выход 71 вновь посгупают на входы 52 обслужива ния и д.алее процесс продолжается аналогичш н образом. Каждьш блок 4 может быть использо-ван для моделирования потока заявок или апоарата (блока) обслуживания заявок. Требуемые законы поступления заявок (законы обслуживания) устанавливаются по входам 34 в задатчиках 26 Аналогично, как в блоках 2 и 6, в за датчике 26 согласно заданным законам формируется периодическая носледовательность двоичных чисел, которые преобразуются pj с.пучайные последовательности чисел посредством выборки сигналами генератора 23 шума и пересылки их через элементы И 25 в регистр 27. Генераторы 29 по входам 34 устанавливают требуемь е законы измене ния интенсивности потоков (обслуживания заявок). В шифраторы 30 по входам 37 задаются фиксированные числа заявок (при моделировании редеющих потоков заявок). При использовании блоков 4 в режиме формирователей потоков заявок числа из регистров 28 каждый раз пересылаются в преобразоватшп 28 в моменты окончания преобразований их во временные интервалы, При использовании блоков 4 в режиме обслуживающих аппаратов выборки случайных чисел из регистров 27 и пересылки их в преобразователи 28 осуществляются в моменты поступления импульсов (заявок) на входы 40, которые через элементы И 32, шифраторы 30 поjCTynaioT для выборки чисел в регистры 27. После окончания преобразования чисеп во временные интервалы на выходах 38 появляются импульсы (обслужен1-1ые заявки) . i Отказы и обслуживании имитир ютс г прохождением импульсов (заявок) через открытые элементы И 33 на выходы 41. Для получения статистических оценок о поведении системы, контрольные выходы блоков 2 и 4, 6 и 8 через вход 72 заведены в блок 1 1 индитсации, который накаппнЕает данные, индицирует их и выдает эти данные через вход 69 в перйключатель 9,-который согласно заданной программе может изменять структуру модели, законы распр .8 деления потоков заявок и обслуживания, изменять количественный состав потоков заявок, обсл живаю иих аппаратов и др. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает оперативное изменение параметров модели и перераспределение структурных элементов модели, что приводит к сокращению объема рУчньк операций по перестройке устройства и повышению ее пропускной способности. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу блоков формирования потока заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединена соответственно с первыми выходами блоков формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и .третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми выходами, блоков образования и обслуживания очереди группы, а группа ир формационных выходов - соответственно с первыми входами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми входами блоков образования и обсл живания очереди гругпшг, группа информационных входов блока индикации соединена с четвертыми выходами блоков обслуживания заявок группы и третьими выходами блоков образования и обслуживания очереди, отличающеес я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены переключатель задания режима и группа блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания «f очереди, причем управляющие вход и ;выходы переключателя зада11ия режима подключены соответственно к управляюгцим вых-оду и входу блока индикации и управляющему входу блока коммутации, а группа выходов - соответственно к первым входам блоков формирования потоков заявок группы, вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образования и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков формирования по,тока заявок и дисциплины обслуживания

9840

очереди группы, первые выходы и третьи, четвертые и пятые входы которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков формирования потока заявок и-дисциплины обслуживания группы и вторые выходы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных, временных интервалов, первые

входы и выход которого являются СООТ етственно первым входом и третьим выходом блока, второй выход соединен с первыми входами шифратора, триггера и первым выходом блока, второй вход 10

с выходом первого элемента И, а третий вход - с выходом управляемого генератора импульсов, входом подключенного к пятому входу блока, и второй элемент И, первый вход которого подключен к третьему входу блока, второму входу триггера и первому входу первого элемента И, второй вход - к первому выходу триггера и второму выходу блока, а выход - ко второму входу шифратора, J peтий и четвертый входы которого подключены соответственно ко второму и четвертому входам блока, а выход - ко второму входу первого элемента И, соединенного третьим входом со вторым выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельЬтво СССР № 190079, кл. &06Р; 36/02, 1966.

2. Автоматика и телемеханика , 1966, т. ХХУ11, № 6, с. 76 (прототип).