Устройство для моделирования простейшего потока случайных событий Советский патент 1982 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к вычисли ;тельной технике и может быть использовано в специализированных и универ сальных вычислительных машинах при проведении машинных имитационных экс периментов, в которых требуется воепроизводить простейшие потоки случайных событий, например, при модели ровании систем массового обслужива-. ния, надежности сложных технических систем и т.д.. Известно устройство, содержащее датчик равномерно распределенных слу чайных чисел, связанный с цифровым фукициональным преобразователем, соединенным с рядом индивидуальных уст ройств через селектор 1. Недостатком указанного; датчика является наличие принципиальных, теоретических погрешностей, сложность и возрастание количества оборудовани при повышении точности. Наиболее близким по технической сущности к описываемому является уст ройство, которое содержит датчик случайных равномерно распределенных величин, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу функционального генератора 2 . Кроме перечисленных элементов, известное устройство содержит ряд вспомогательных цифровых элементов, что делает устройство излишне сложным. Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены ключ, элемент задержки и кнопка прерывания, первый контакт которой соединен с выходом элемента задержки, а второй с первым управляющим входом функционального генератора, второй управляющий вход которого соединен с выходом ключа, первый вход которого подключен к выходу функционального генератора, выход компаратора соединен с входом элемента задержки, с первым входом датчика равномерно распределенных величин и с вторым входом ключа, импуль ный вход устройства подключен к третьему управляющему входу функционального генератора и к второму входу датчика равномерно распределенных величин. Функциональный генератор выполнен в виде генератора экспоненциально изменяющегося напряжения. Су1Дество изобретения состоит в том что в основу работы устройства положена теоретически точная формула t - Y InR, I ПКI I 1 где 71 - интенсивность моделируемого потока; R --случайная величина, равномер но распределенная в интервале (0,1). На чертеже изображена схема устрой ства. Устройство состоит из датчика 1 случайных равномерно распределенных величин на интервале (0,1), ,()g} функ ционального генератора 2, т.е. генера тора напряжения, изменяющегося во вре мени по экспоненциальному закону U{t) компаратора 3, ключа , элемента 5 задержки и кнопки 6 прерывания. Напряжение Уд пропорционально интенсивности ( моделируемого потока, а постоянная времени Т выбирается так чтобы Т При пуске запускаются датчик 1 и генератор 2. Сигнал с датчика 1 посту пает на один вход компаратора 3 а сигнал с генератора 2 - на второй вхо При равенстве обоих сигналов компаратор 3 выдает импульс, который возвращает в исходное положение генератор 2 (путем разряда через ключ k) и датчик 1, а также вновь производит через элемент 5 задержки запуск датчика 1 и генератора 2 после разряда через ключ 4. Таким образом, устройство выдает непрерывную последовательность импульсовдо нажатия кнопки 6 Остав момент равенства обоих сигналов имеет место соотношение и, t. откуда ik - 1 t -Tin U(2 u, u. Величина U - постоянная, поэтому величина Ул/и51 распределена так же, как IJjj, т.е. равномерно в интервале (0,0. Из сравнения выражений (1) и (2) видно, что интервал времени t между началом генерирования экспоненциально изменяющегося напряжения и моментом появления импульса на выходе компаратора 3 представляет собой случайную величину, распределеннуюпо показательному закону и полученную по теоретически точной формуле. Известно, что интервал времени между соседними пуассоновскими импульсами и между некоторой произвольно выбранной на оси времени точкой и первым импульсом последовательности пуассоновских импульсов подчиняются одному и тому же показательному закону распределения. Следовательно, интервал времени между последовательными импульсами, выдаваемыми схемой сравнения описываемого устройства, рас;пределен по показательному закону, а сама последовательность импульсов представляет собой простейший поток. Ожидаемый эффект в результате использования предлагаемого устройства заключается в том, что во-первых, поток случайных событий моделируется без теоретических принципиальных, ошибок, и, во-вторых, в упрощении схемы. Первый вывод следует из того, что в устройстве реализована теоретически точная формула. Устройствб для моделирования простейшего потока случайных событий можно использовать отдельно, а также в составе универсальных устройств для моделирования потоков с любым заданйым законом распределения. Во втором случае использование предлагаемого устройства повысит эффективность универсальных устройств. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования простейшего потока случайных событий, содержащее датчик случайных равномерно распределенных величин, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу функционального генератора, отличающееся тем, что, с целью.упрощения устройства, в него введены ключ, элемент задержки и кнопка прерывания, первый контакт которой- соединен с выходом элемента

59572

задержки, а второй с первым управляющим входом функционального генератора, второй, управляющий вход которого соединен с выходом ключа, первый вход последнего подключен к выходу функци- s онального генератора, выход компаратора соединен с входом элемента задержки, с первым входом датчика равномерно распределенных величин и с вторым входом ключа, импульсный вход устИО ройства подключен к третьему управляющему входу функционального генерато.ра и к второму входу датчика равномерно распределенных вегмчин.

334

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ с е с я тем, что функциональный генератор выполнен в виде генератора экспоненциально изменяющегося напряжения .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР , кл. G Об F 15/36, 19б2.

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 06 F 15/36, 1966

I(прототип).