Устройство для моделирования отказов в сложных системах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„12 сю 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA

1 .:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 902020 (21) 3757395/24-24 (22) 20.06.84 (46). 23.01.86. Бюл. 1Ф 3 (72) С. М, Масленников и А. Н. Смазнов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 902020, кл. G 06 F 15/20, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА. НИЯ ОТКАЗОВ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ по авт. св. II- 902020, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования времени действия сбоев на элементы сложной системы, оно дополнительно содержит третью группу элементов И, третий регистр памяти и второй генератор случайных чисел с заданным законом распределения, вход запуска которого соединен с выходом элемента И, а выходы подключены соответственно к разрядным входам третьего регистра памяти, разрядные выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, вто. рые входы которых объединены и подключены к выходу элемента задержки, а выходь1 элементов И третьей группы соединены соответственно с входами . третьей группы арифметического блока, третий выход которого является третьим выходом устройства, 1206795

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для генерирования случайных событий, соответствующих сбоям при функционировании сложных сисТем, при статистическом исследовании математических моделей этих систем на ЭВМ с целью определения их характеристик, например, показателей надежности функционирования.

Цель изобретения — расширение-функциональных возможностей устройства путем моделирования времени действия сбоев на элементы сложной системы, Устройство ориентировано на сложные системы, для которых характерно следующее; система, содержащая ряд элементов с одинаковыми характеристиками надежности; появление количества сбоев 0,1,2,...,N за время работы системы подчиняется биномиальному закону, аппроксимируемому пуансоновским законом распределения; время появления каждого сбоя в работе элементов системы подчиняется любому заданному закону распределения; длительность действия сбоя на работу элемента системы подчиняется любому заданному закону распределения, в том числе .полученному экспериментально.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 первичного потока случайных импульсов (ДППСИ), элемент И 2, одновибратор

3, счетчик 4 импульсов, арифметический блок 5, первый 6 и второй 7 регистры памяти, генератор 8 равномерно распределенных случайных чисел, первый генератор 9 случайных чисел с заданными законами распределения, элемент 10 задержки, первуютретью группы элементов И 11-13, второй генератор 14 случайных чисел с заданным законом распределения, третий регистр 15 памяти, Устройство работает слудющим образом.

Сигнал опроса, соответствующий очередной статистической реализации, сбрасывает счетчик 4 импульсов, на выходе которого появляется число подсчитанных импульсов, соответствующих количеству сбоев элементов моделируемой системы в предыдущей реализации, и запускает одновибратор 3, который открывает элемент

И 2 на заданное время ДС, соответствующее времени работы системы, В течение этого времени импульсы от датчика 1 первичного (пуансоновского) потока случайных импульсов поступают на вход счетчика 4 импульсов, на вход генератора 8 равномерно распределенных случайных чисел, на входы генераторов 9 и 14 случайных чисел с заданным законом распределения, и через элемент 10 задержкина управляющие входы элементов И групп. Элемент 10 задержки необходим для того, чтобы генераторы 8, 9 и 14, работающие в ждущем режиме, успели сформировать и установить на регистрах 6, 7 и 15 памяти соответствующие случайные числа до прихода импульса на управляющие входы элементов И. С приходом каждого импульса от элемента И 2 после задержки на управляющие входы элементов

И 11-13 всех трех групп с регистра 6 памяти случайное чисдо E», соответствующее временному распределению сбоев в работе элементов системы в пределах времени функционирования системы, параллельным кодом через элементы И 11 поступает на первый вход арифметического устройства 5; с регистра 7 памяти — другое случайное число, соответствующее номе1 ру элемента,- в работе которого произошел сбой, параллельным кодом через элемент И 12 поступает на второй вход арифметического устройства 5, а с регистра 15 памяти— третье случайное число Ч;, соответствующее длительности воздействия сбоя на работу ; -ro элемента сложной системы, параллельным кодом через элементы И 13 поступает на третий вход арифметического устройства 5.

В арифметическом устройстве 5 первое случайное число Е; умножается на 4t и поступает на первый выход арифметического устройства 5, являющийся первым выходом устройства; второе случайное число ф,; умножается на количество элементов системы N округляется до ближайшего целого и поступает на второй выход арифметического устройства 5, являющийся вторым выходом устройства; а третье случайное число V; умножается на А и поступает на третий выход арифметического устройства, являющийся третьим выходом устройства.

ВНИИПИ Заказ 8715/51 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная„ 4

3 1

Интервал д может быть выбран равным, например, минимальному, времени воздействия сбоя на элемент сис темы в соответствующем масштабе времени, и, будучи умноженным на слу.чайное. число У; определяет длитель.ность воздействия сбоя на элемент сложной системы.

Так, при моделировании сбоев в работе сложных ЭЦВМ минимальное время воздействия сбоя может быть выбрано равным одному такту работы

ЭЦВМ в соответствующем масштабе времени, а произведение определяет в этом случае количество тактов работы моделируемой ЭЦВМ, в течение

206795 Ь которых элемент с номером . подвер-: 1 жен влиянию сбоя, В том случае, если интервал времени, определяемый произведением

Д Ч; будет равен или больше временного интервала, оставшегося до окончания цикла ht можно считать, что произошел отказ 1 -го элемента сис темы, аналогичный отказу элемента, моделируемому известным устройством.

По окончании реализации на счетчике импульсов будет накоплено число, соответствующее количеству сбоев в системе за время работы системы. С приходом очередного импульса опроса цикл работы устройства повторяется для новой статической реализации. л