Устройство для статистического моделирования процесса выполнения работы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ, содержащее первый генератор случайных функций, первый элемент И, выход которого является выходом устройства, первый интегратор, установочный вход которого соединен с установочным входом второго интегратора и с выходом элемента ИЛИ,первый вход которого является входом устройства , а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки, отличающеее я тем, что, с целью расширения его функциональных; возможностей путем моделирования процесса поставки ресурсов и осуществления ограничений на процесс вьтолнения работы, оно дополнительно содержит второй генератор случайных функций, третий интегратор , первый и второй ключи, четьфе пороговых блока, первый и второй триггеры, блок вычитания и схему сравнения, первый вход которой объединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу второго интегратора, информационный вход которого соединен с выхоДом второго генератора случайных функций, входы первого и второго генераторов случайных функц 1й, первый управляющий вход первого ключа, первый управляющий вход второго ключа, управляющий вход третьего интегратора, первый вход первого триггера, вход элемента задержки и первьй вход второго триггера подключены к выходу элемента ИЛИ. выход второготриггера соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход второго триггера подключен к выходу элемента задержки, второй вход второго элемента И соеди .нен с выходом первого триггера, второй вход которого подключен к выходу i первого элемента И, второй вход котоел рого соединен с выходом первого порогового блока, первый вход которого является входом задания времени прос-тоя устройства, а второй вход соединен с выходом третьего интегратора, вход которого подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого является входом опорного сигнала устройства, а второй управляющий вход соединен с вторым управля: мцим ел входом первого ключа и выходом второо ел го порогового блока, первый вход которого является входом допустимого 90 запаса ресурса устройства, а второй вход соединен с выходом блока вычитания и первым входом третьего порогового блока, второй вход которого является входом допустимого значения неиспользованных ресурсов устройства, а выход соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого подключен к выходу четвертого порогового блока, первый вход которого является входом заданного

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зао С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3587601/18 — 24 (22) 04.05.83 (46) 23.09.84. Бюл . и 35 (7?) A.Â.ØåñòoïàëoB и Д.А.Шмагин (53) 681. 3 (088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 807310, кл. С 06 F 5/20, 1979.

2. -Авторское свидетельство СССР

У 708356, кл. С 06 F 15/20, 1977 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ, содержащее первый генератор случайнык функций, первый элемент

И, выход которого является выходом устройства, первый интегратор, установочный вход которого соединен с установочным входом второго интегратора и с выкодом элемента ИЛИ,первый вход которого является входом уст— ройства, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных: возможностей путем моделирования процесса поставки ресурсов и осуществления ограничений на процесс выполнения работы, оно дополнительно содержит второй генератор случайных функций, третий интегратор, первый и второй ключи, четыре пороговых блока, первый и второй триггеры, блок вычитания и схему сравнения, первый вход которой объединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу второго интегратора, информационный вход которого соединен с выхоДом второго ге„„SU„„111505 А нерзтора случайных функций, входы первого и второго генераторов случайных функций, первый управляющий вход первого ключа, первый управляющий вход второго ключа, управляющий вход третьего интегратора, первый вход первого триггера, вход элемента задержки и первый вход второго тригг ера подключ ены к выходу элемента

ИЛИ, выход второго тригг ера с оединен с первым входом первого элемента И, а второй вход второго триггера подключен к выходу элемента задержки, второй вход второго элемента И соединен с выкодом первого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, первый вход которого является входом задания времени прос- С .тоя устройства, а второй вход соединен с выходом третьего интегратора, вход которого подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого является входом опорного сигнала устройства, а второй управляющий вход соединен с вторым управля.ощим входом первого ключа и выходом второго порогового блока, первый вход которого является входом допустимого запаса ресурса устройства, а второй вход соединен с выходом блока вычитания и первым входом третьего порогового блока, второй вход которого является входом допустимого значения не- 3 использованных ресурсов устройства, а выход соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого подключен к выходу четвертого порогового блока, первый вход которого является входом заданного

1115058 объема работы устройства, а второй вход соединен с вторым входом блока вычитания, вторым входом схемы сравнения и выходом первого интегратора, информационный вход которого сое— динен с выходом первого ключа, ин1

Изобретение относится к вычислительной технике и преимущественно может быть использовано при оценке эффективности выполнения сложных систем работ, каждая из которых является результатом взаимодействия поставщика ресурсов и исполнителя работы.

Известно устройство для моделирования процесса распределения загруженности комплексных бригад, содержащее триггер, пороговое устройство, блок задержки, схемы И (1j.

Недостатком этого устройства является невозможность моделирования npol 15 цесса выполнения работы, производи— тельность которой является величиной случайной, зависящей от наличия запа- сов и скорости поставки ресурсов, что ограничивает сферу применения данного устройства и снижает точность моделирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и выполняемым функциям является устройство, содержа.

25 щее последовательно соелиненные генератор случайного напряжения, сумматор, перЪый интегратор, второй инте— гратор, элемент НЕ, второй элемент

И, элемент задержки и первый элемент

И, выход которого является выходом устройства, второй вход которого подключен к входу второго интегратора, выход второго элемента И через переключатель соединен с управляющими входами интеграторов, а другой выход 35 элемента задержки подключен к второму входу второго элемента И 5 2 J.

Однако известное устройство обеспечивает только проверку условия— выполнение заданного объема работы 40 за директивно установленный срок и не позволяет выполнить имитацию работы поставшика ресурсов, моделирование начала работы исполнителя по достижении ресурсами порогового зна 45 формационный вход которого подключен к выходу первого генератора сЛучайных функций, а третий управляющий вход соединен с третьим управляющим входом второго ключа и выходом схемы сравнения .

2 чения r<, учет излишек ресурсов при выполнении работы, учет времени прбстоя исполнителя, проверку совместно— го условия выполнения работы по объему работы, времени простоя, излишкам накопленных ресурсов.

Целью изобретения является расши— рение функциональных возможностей путем моделирования процесса поставки ресурсов и осуществления ограни— чений на процесс выполнения работы.

Эта цель достигается тем, что в устройство для статистического моделирования процесса выполнения работы, содержащее первый генератор случай— ных функций, первый элемент И, выход которого является выходом устройства, первый интегратор, установочный вход которого соединен с установоч— ным входом второго интегратора и с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого является входом устройства, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки, дополнительно введены второй генератор случайных функций, третий интегратор, первый и второй ключи, четыре пороговых блока, первый и второй триггеры, блок вычитания и схема сравнения, первый вход которой объединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу второго интегратора, информационный вход которого соединен с выходом второго генератора случайных функций, входы первого и второго генераторов случайных функций, первый управляющий вход первого ключа, первый, управляющий вход второго ключа, управляющий вход третьего интегратора, первый вход первого триггера, вход элемента задержки и первый вход второго триггера подключены к выходу элемента ИЛИ, выход з 1115 второго триггера соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход второго триггера подключен к выходу элемента задержки, второй вход второго элемента И соединен с выхо5 дом первого триггера, второй вход которого подключен к выходу, первого элемента И, втЬрой вход которого соединен с выходом первого порогового блока, первый вход которого является входом задания .времени простоя устройства, а второй вход соединен с выходом третьего интегратора, вход которого подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого является входом опорного сигнала устройства, а второй управляющий вход соединен с вторым управляющим входом первого ключа и выходом вторoro порогового блока, первый вход которого является входом допустимого запаса ресурса устройства, а второй вход соединен с выходом блока вычитания и первым входом третьего порогового блока, второй вход которого является входом допустимого значения неиспользованных ресурсов устройства, а выход соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого подключен к выходу четвертого порого30 вого блока, первый вход которого является входом заданного объема ра6оты устройства, а второй вход соединен с вторым входом блока вычитания, вторым входом схемы сравнения и выходом первого интегратора, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу первого генератора случайных функций, а третий управляющий вход соединен с третьим управляющим входом второго ключа и выходом схемы сравнения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 генераторы случайных функ-. ций, первый — третий интеграторы 35, первый 6 и второй 7 элементы И, первый, 8, третий 9, второй 10 и четвертый 11 пороговые блоки, первый 5О

12 и второй 13 ключи, первый 14 и второй 15 триггеры, элемент ИЛИ 16, блок 17 вычитания, схему 18 сравнения, элемент 19 задержки.

Устройство позволяет решать следу- 5 ющий класс задач.

Известны функциональные зависимости (или их оценки) скорости пос058 4 тавки ресурсов r(t) и скорости их освоения х(t) (производительность выполнения работы). Исполнитель работы приступает к работе только тогда, когда накопится определенный запас ресурсов rä. Ресурсы все время продолжают поступать к исполнителю работы в соответствии с функцией скорости r(t), а выполнение работы продолжается до тех пор, пока не исчерпается весь ресурс, т.е. выполнится равенство r(t*) = x(t*) . Как только это произошло, выполнение работы прекращается, и исполнитель простаивает до тех пор, пока снова не накопится гП ресурсой.

За счет действия случайных факто- л л ров функции скорости r(t) и x(t) являются случайными. В частном случае они могут быть кусочно-ступенчатыми со случайной амплитудой и случайными моментами переключений.

Работа считается выполненной эффективно, если заданный объем работы х выполнен за директивно установлен 3» ный срок и при этом время простоя исполнителя не превысило критического а возможные излишки ресурсов Ь r к моменту. окончания директивного срока не превысили заданных b,r . В случае невыполнения хотя бы одного требования работа подлежит переделке»

Устройство работает следующим образом.

Сигнал запуска первоначально подается на вход элемента ИЛИ 16 и с

его выхода поступает на первые входы интеграторов 3-5 и обнуляет их, переводит триггеры 14 и 15 в единичное состояние, выключает ключ 12 и включает ключ 13, а также запускает элемент 19 задержки и генераторы 1 и

2 случайных функций. Генератор 2 случайной функции - вырабатывает сигнал, пропорциональный скорости поставки ресурсов, который интегрируется интегратором 4. С выхода интегратора 4 текущее значение сигнала, соответствующее объему ресурсов r(t), поступает на входы блока 17 вычитания и схемы 18 сравнения. Блок 17 вычитания производит вычитание сиг" нала, приходящего на его вход x(t) с выхода интегратора 3 (в первый цикл работы устройства, пока ключ

12 находится в закрытом состоянии, этот сигнал равен нулю), из сигнала, приходящего от генератора 1 r(t), и вццает текущее значение разности

1115058

r(t) — x(t) со своего выхода на входы пороговых блоков 9 и 10. При превышении сигналом разности порога rg, подаваемого на другой Вход порогового блока 1 О, íà его выходе формир ует ся сигнал, который включает ключ 12 и выключает ключ 13. При включении ключа 12 сигнал- с выхода генератора

1 случайной функции, пропорциональный производительности выполняемой 1О

1 работы x(t) (или скорости освоения ресурсов), поступает на вход интегратора 3. С выхода интегратора 3 текущее значение сигнала, соответствующее объему выполненной работы x(t), поступает на другие входы схемы 18 сравнения и блока 17 вычитания и на вход порогового блока 11.

Если скорость освоения ресурсов е х(г) больше скорости введения ресурсов r(t), то наступает момент С"< когда сигнал с выхода интегратора

3 сравнивается по величине с сигналом с выхода интегратора 4 (т.е. про— изойдет освоение всех введенных к мо — менту времени t+ ресурсов) . В этот момент на выходе 18 схемы сравнения образуется сигнал, который выключает ключ 12, превышающий поступление сигнала с выхода генератора 1 случайных функций . на вход интегратора 3, имитируя тем самым остановку выполнения работы, так как ресурсы исчерпались, и включит ключ 13, через который на вход интегратора 5 (фиксирующего время простоя) подается сигнал инте— грирования U» представляющий собой постоянное напряжения. Интегратор

5 на своем выходе вырабатывает линейно нарастающее напряжение, величина

40 которого пропорциональна времени прос. тоя С .

Работа возобновляется, когда объем ресурсов снова достигает величины r заданной порогом в пороговом блоке

10. В этом случае цикл повторяется, 45 т.е. сигнал с выхода порогового блока 10 включает ключ 12 и выключает ключ 13. При включении ключа 12 на вход интегратора -3 возобновляется пос»

i тупление сигнала x(t) и интегратор

3 продолжает вырабатывать сигнал, пропорциональный объему выполненной работы, который поступает на первый вход порогового блока 11, на второй вход которого подается сигнал х, 55 пропорциональный заданному объему работы. При достижении заданного объема выполнецной работы x(t) = x> на вьгходе порогового блока 11 формирует— ся сигнал, соответствующий логической единице, который поступает на вход элемента И 6.

Интегратор 5 формирует сигнал, пропорциональный времени простоя, который поступает на вход порогового блока 8, на другой вход которого подается сигнал, пропорциональный критичес— кому времени простоя Т . На выходе порогового блока 8 существует сигнал, соответствующий логической единице, который подается на вход элемента И 6 до тех пор, пока сигнал, соответствующий времени простоя, не превысит сигнала, соответствующего критическому значению cg, Если скорость освоения ресурсов

x(t) меньше скорости введения ресурсов r(t), сигнал на выходе схемы

18 сравнения не появляется, т.е. не наступает момент времени, когда введенные ресурсы выработаны полностью.

В этом случае ключ 12 не выключается, интегратор 3 работает постоянно, на выходе блока 17 вычитания растет величина разностного сигнала (это соответствует случаю накопления излишек неиспользованных ресурсов).

Сигнал с выхода блока 17 вычитания, соответствующий излишкам неиспользованных ресурсов, поступает на первый вход порогового блока 9, на другой вход которого подается сигнал

4г, пропорциональный наперед заданному допустимому значению неиспользованных ресурсов. На выходе порогового блока 9 будет существовать сигнал 9 c ooTB p. 1 ствующий JIQI и 1 ес кой 1 который подается на третий вход элемента H 6 до тех пор, пока сигнал, соответствующий излишкам неиспользованных ресурсов, не превысит наперед заданной величины or .

С выхода триггера 15 на вход элемента И 6 поступает сигнал, соответствующий логической "1", до тех пор, пока на его второй вход не поступит задержанный сигнал с выхода элемента

19 задержки, который задает требуемое время, отведенное на выполнение данной работы t).

Если на момент появления сигнала на всех входах элемента И 6 существуют сигналы, соответствующие логическим "1", т.е. выполняется условие х ъ х At с t> гсь Пес 4r

Д

3 sl ю

1115058 то на его выходе, являющемся выходом устройства, появляется сигнал, соответствующий выполнению заданной работы за директивное время при удовлетворении условий, накладываемых на время простоя и излишки ресурсов. Этот сигнал поступает на второй вход триггера 14 и переводит его в нулевое состояние.

Если условие не выполняется в течение директивного времени, сигнал на второй вход триггера 14 не поступает, триггер 14 остается в единичном состоянии и на вход элемента И 7 с выхода триггера 14 подается сигнал, соответствующий логической "1". Так как при t. = t на первый вход эле— мента И 7 поступает сигнал с выхода элемента 19 задержки, то на выходе элемента И 7 появляется сигнал, который поступает на второй вход элемента HJIH 16, и, пройдя через него, осуществляет повторный запуск устройства, что соответствует случаю и имитации повторного выполнения (переделывания) работы при условии ее несвоевременного окончания (невыполнения условия). Процесс повторения работы происходит до тех пор, пока работа не будет выполнена при накладываемых на нее требованиях.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять функции известного устройства (имитацию повторного выполнения работы, не !

5 удовлетворившей предъявленным требованиям) и кроме того, дает возможность имитировать работу поставщика ресурсов, моделировать начало очередного цикла выполнения работы исполнищ теля, осуществлять учет излишков ресурса, учитывать время простоя исполнителя работ.

1115058

) ЯЯИПИ Заказ 6771/35 Тираж 698 По сное

Фклиал ППП Патект, r Уагород,ул.Проекткая, 4