Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для статистического моделиро ваиия систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания с постоянным временем обслуживания. Устройство содержит счетчик импульсов, счетчик поступивших заявок, счетчик обслуженньпс заявок, реверсивньш счетчик числа заявок в системе, генератор тактовых импульсов, два блока деления, три . блока сравнения, генератор случайных чисел, элементы И, блоки элементов И, триггер, элементы задержки, два наг капливающих сумматора, два элемента ИЛИ, два дешифратора, элемент запрета . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„129 342 А1 (59 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894835/24-24 (22) 14.05.85 (46) 15.02.87. Бюл. У 6 (72) Г.А.Ерошко и Н.Г.Липатова (53) 681.325(088.8)

- (56) Авторское свидетельство СССР

У 1244674, кл. G 06 F 15/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 450178, кл. G 06 F 15/20, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для статистического моделирования систем массового обслуживания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания с постоянным временем обслуживания . Устройство содержит счетчик импульсов, счетчик поступивших заявок, счетчик обслуженных заявок, реверсивный счетчик числа заявок в системе, генератор тактовых импульсов, два блока деления, три . блока сравнения, генератор случайных чисел, элементы И, блоки элементов И, триггер, элементы задержки, два на-. капливающих сумматора, два элемента

ИЛИ, два дешифратора, элемент запрета. 1 ил.

1290342

Устройство относится к специализированным вычислительным средствам и может быть использовано при моделировании работы систем массового обслуживания с очередями и постоянным временем обслуживания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения вероятностН0-àðåìåííûõ характеристик систем MGc 10 сового обслуживания (СИО) с постоян ным временем обслуживания.

Схема устройства приведена на чертеже .

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, счетчики обслуженных 3 и поступивших 4 заявок, первый 5, второй 6 и третий 7 блоки сравнения, первый

8 и второй 9 элементы ИЛИ, первый 10 20 и второй 11 элементы И, элемент 12 запрета, четвертый 13, шестой 14, пятый 15, третий 16, седьмой 17 элементы И, реверсивный счетчик 18 числа заявок в системе, первый 19 и второй 20 накапливающие сумматоры, генератор 21 случайных чисел, триггер 22, первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26, пятый 27, шестой 28, седьмой 29 элементы задержки, первый 30 и второй 31 блоки деления, элемент

ИЛИ-НЕ 32, блок 33 элементов ИЛИ, второй 34, третий 35, четвертый 36, пятый 37„ 39, седьмой 40, восьмой 4.1, девятый 42, деся- 35 тый 43 блоки элементов И, первый 44 и второй 45 дешифраторы, вход 46 задания допустимой длины очереди, вход

47 задания времени обслуживания, выход 48 определения вероятности обслу-40 живания заявок, выхбд 49 определения . среднего времени обслуживания, вход

50 задания времени моделирования, вход 51 запуска, 45

Блок 5 сравнения выполняет сравнение времени окончания обслуживания заявки с заданным временем моделирования, Сумматор 19 формирует время поступления очередного сообщения на 50 вход системы. Блок 6 сравнения сравнивает время поступления очередной заявки в систему с временем окончания обслуживания предыдущей заявки.

Блок 7 сравнения сравнивает текущее число заявок в системе .с допустимым.

При поступлении сигнала на вход генератора 1 он выдает импульсы, которые поступают на информационный вход счетчика 2, который вместе с дешифратором 44 вырабатывает сигналы, определяющие такты работы устройства, Цикл работы устройства осуществляется за пять тактов. Исходное состояние блоков устройства: триггер 22, счетчики 2, 3, 4, 18, сумматоры 19, 20 — в нулевом состоянии, по входам

47, 50 и 46 подаются величины соответственно времени обслуживания сообщения t,,, заданного времени моделирования Т, допустимой длины очереди 3у„

1-й такт. Сигнал от первого выхода дешифратора 44 через открытый элемент И 10 (триггер 22 — в нулевом состоянии) запускает генератор 21 случайных чисел, а также, пройдя через элемент 29 задержки, разрешает запись полученного генератором 21 случайного числа в сумматор 19. Сигнал в элементе 29 задержки задерживается на время, необходимое для получения случайного числа. Сигналом с первой шины дешифратора .44 счетчик

4 устанавливается в i-e состояние,. фиксируя при этом поступление сообщения на вход устройства, При поступлении только первого сообщения на первом выходе дешифратора 45 появляется сигнал, который считывается первым тактовым сигналом, прошедшим через элемент 28 задержки. Сигнал с выхода элемента И 17 через элемент

ИЛИ 8 разрешает подачу в накапливающий сумматор 20 времени обслуживания, через блоки элементов И 42, ИЛИ 33 и, пройдя через элемент 27 задержки, разрешает через блок элементов И 41 подачу в накапливающий. сумматор 20 содержимого сумматора 19, т.е. времени поступления сообщения в систему t„„ . Элемент 27 задержки задерживает сигнал на время, необходимое для записи и суммирования случайного числа в накапливающем сумматоре 19 ° Таким образом, в первом цикле работы устройства в сумматоре 20 ок получаем t, t„„,, + t,, т.е. время окончания обслуживания первого сообщения. В последующих циклах в сумматоре 20 формируется время окончания обслуживания i-ro сообщения,,,;.

Устройство работает следующим образом.

2-й такт. По сигналу с второго выхода дешифратора 44 на блок б сравне(1) (2) ) ."-8 ..ок

1 поо1. оооо -1 0

Если условие (1) выполняется, сигнал с выхода элемента И 13 поступает на единичный вход триггера 22 и на вычитающий вход реверсивного счетчика

18, уменьшая его содержимое на единицу. Если выполняется условие (2), по управляющему сигналу с выхода блока 6 сравнения через блок элементов И 39 на блок 7 сравнения подается содержи- 0 мое реверсивного счетчика 18 (теку-щая длина очереди 1„„ ). В блоке 7 сравнения происходит сравнение текущего и допустимого чисел заявок в системе 1„„ = l „ . Если условие вы- . полняется, на выходе блока 7 сравненения появляется сигнал.

4-й такт. При выполнении условия (2) и при отсутствии сигнала с выхода блока 7 сравнения (длина очереди не превышает допустимой) сигнал через элемент И 14 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18, увеличивая его состояние на едницу, имитируя при этом постановку сообщения в очередь на обработку. При наличии сигнала с выхода блока 7 сравнения блокируется суммирующий вход счетчика 18 сигналом на инверсном входе элемента И 14. При этом имити- 40 руется отказ CN0 в обслуживании сообщения в связи с ограниченной очередью. Рри выполнении условия (2) сигнал с четвертого выхода дешифратора

44 через элемент И 15 устанавливает 45 триггер 22 в нулевое состояние. При

Т,, с, и при нулевом значении реверсивного счетчика 18. (вся очередь .сообщений обслужена) сигнал с четвертого выхода дешифратора 44 через элементы И 16, ИЛИ 9 поступает на установочный вход накапливающего сумматора 20, устанавливая его в нулевое состояние, а пройдя через элемент 26 задержки, разрешает запись в сумматор 20 времени поступления i-го сообщения t„ через блоки элементов

И 40, ИЛИ 33, элемент 26 задержки задерживает сигнал на время установле-!

t оооо.i

3 12903 ния через блоки элементов И 38, 39 подаются величины соответственно времени поступления i-го сообщения и времени окончания обслуживания предыдущего очередного сообщения.

3-й такт. Анализируются следующие результаты сравнения:

42 4 ния сумматора 20 в нулевое состояние.

5-й такт. Сигнал на пятом выходе дешифратора 44 анализирует состояние триггера 22. Если триггер 22 находится в единичном состоянии (состояние обслуживания), сигнал через элементы И 11, ИЛИ 8 поступает на управляющие входы блока элементов И 42, разрешая при этом подачу в накапливающий сумматор t через блок элементов ИЛИ 33. Сигнал с выхода элемента И 11, пройдя через элемент 23 задержки, разрешает подачу на второй вход блока 5 сравнения содержимого сумматора 20 через блок элементов

И 34, т.е. время окончания обслуживания очередного i-ro сообщения

Элемент 23 задержки должен задержать сигнал на время, необходимое для суммирования в сумматоре 20 г.„„, +й

Сигнал с выхода элемента 23 задерж- ки, пройдя через элемент 24 задержки и элемент 12 запрета, при отсутствии сигнала с блока 5 сравнения, поступает на счетный вход счетчика 3, фиксируя при этом факт обслуживания очередного i-ro сообщения. При выполнении условия Т t . на выходе ра,а».; блока 5 сравнения появляется сигнал, свидетельствующий об окончании процесса моделирования и разрешающий выдачу на блоки 30 и 31 деления содержимого счетчиков 3 и 4 через группы элементов И 35 и 36. В результате на выходах 48 и 49 получают соответственно вероятность обслужива-: ния сообщений

Р= и енх и среднее время обслуживания сообщений

= T /n

Счетчики 4, 3, 18 в этот момент содержат соответственно n,„ñîîáùå-. ний, поступивших на вход системы, и обслуженных сообщений, коливых чество сообщений, находящихся в очереди. Сигнал с выхода блока 5 сравнения, пройдя через элемент 25 задержки, приводит схему в исходное состояние, т.е. счетчики 2, 3, 4, 18 и сумматоры 19, 20 — в нулевое состояние.

Работа генератора 1 блокируется.

Устройство позволяет моделировать

СИО с ограниченными очередями и определять вероятностно-временные характеристики СМО с постоянным временем обслуживания.

5. 129034 и з обретения

Ф о р мул а ключен к суммирующему входу реверсивного счетчика числа заявок в системе, выход трвтьего элемента И соединен с

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее счетчик поступивших заявок, счет- 5 чик обслуженных заявок, счетчик им-v пульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, реверсивный счетчик числа заявок в системе, разрядные выходы 10 которого подключены к информационным входам первого блока элементов И, первый блок сравнения, первый эле- . мент И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент запрета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет определения вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания с постоянным временем обслуживания, оно дополнительно содержит с второго по седьмой элементы И, второй и третий блоки сравнения, два накапливающих сумматора, семь элементов задержки, два блока деления, зле- 25 мент ИЛИ-НЕ, блок элементов ИЛИ, с второго по десятый блоки элементов .

И, два дешифратора, триггер и генератор случайных чисел, входом запуска устройства является вход запуска ге- 30 нератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика импульсов соединены соответственно с информационными входами первого дешифратора,первый выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера, единичный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход ко- 40 торого соединен с первым входом пер. вого элемента ИЛИ непосредственно, а через первый элемент задержки — с управляющим входом второго блока элементов И и входом второго элемента 45 задержки, выход которого подключен к информационному входу элемента запрета, выход которого соединен со, счетным входом счетчика обслуженных заявок, разрядные выходы которого 50 подключены к информационным входам третьего блока элементов И, управляющий вход которого соединен с выхо-, дом "Больше" первого блока сравнения, с управляющим входом элемента запрета, с управпяющим входом четвертого блока элементов И и входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к выходам сброса счетчика поступивших заявок, счетчика обслуженных заявок, счетчика импульсов, входу остановки генератора тактовых импульсов, входам установки в исходное положение реверсивного счетчика числа заявок в системе и первого накапливающего сумматора, к первому входу второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго накапливающего сумматора, информационные выходы которого соединены с информационными входами второго и пятого блоков элементов И, управляющий вход пятого блока элементов И соединен с управляющим входом шестого блока элементов И и с вторым выходом первого дешифратора, третий выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И и к первому управляющему входу первого блока элементов И,второй управляющий вход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и с выходом "Меньше" второго блока сравнения, выход

"Больше или равно" которого подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа заявок в системе и единичным входом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого соединен с .четвертым выходом первого дешифратора, с вторыми входами шестого и третьего элементов И, третий вход которого подключен к выходу элемента KIN-HE, входы которого соединены с разрядными выходами реверсивного счетчика числа заявок в системе, информационные выходы первого блока элементов И соединены с первыми входами третьего блока сравнения, вто-.. рые входы которого являются входами задания допустимой длины очереди устройства, а выход третьего блока сравнения соединен с инверсным входом шестого элемента И, выход которого подвторым входом второго элемента ИЛИ и через четвертый элемент задержки — с управляющим входом седьмого блока элементов И, информационные входы которого соединены с информационными выходами первого накапливающего сум- матора и информационными входами шес42

? 12903 того и восьмого блоков элементов И, информационные выходы восьмого блока элементов И подключены к выходам первой группы блока элементов ИЛИ, вторая группа входов которой соединена с информационными выходами девятого блока элементов И, информационные входы которого являются входами задания времени обслуживания устройства, управляющий вход девятого бло-. 10 ка элементов И подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И и входом пятого элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу восьмого блока элементов И, информационные выходы седьмого блока элементов И соединены с третьей группой входов блока элементов ИЛИ, информационные выходы ко->О торого подключены к информационным входам второго накапливающего сумматора, информационные выходы пятого и шестого блоков элементов И соединены соответственно с первым.и вторым входами второго блока сравнения, выход первого элемента И соединен с входом запуска генератора случайных чисел, со счетным входом счетчика поступивших заявок и входами шестого и седьмого элементов задержки, выход шестого элемента задержки подключен к первому входу седьмого элемента И, а выход седьмого элемента задержки подключен к управляющему входу деся- того блока элементов И, информационные выходы которого соединены с информационными входами первого накапливающего сумматора, а информационные входы — с информационными выходами генератора случайных чисел, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом второго дешифратора, информационные входы которого подключены к разрядным выходам счетчика поступивших заявок и информационным входам четвертого блока элементов И, информационные выходы которого соединены с первыми входами первого блока деления, выход которого является выходом определения вероятности обслуживания заявок устройства, а вторые входы первого блока деления соединены с информационными выходами третьего блока элементов И и первыми входами второго блока деления, выход которого является выходом определения среднего времени обслуживания заявок устройства, вторые входы второго блока деления соединены с первыми входами первого блока сравнения и являются входами -задания времени моделирования устройства, вторые входы первого блока сравнения подключены к информационным выходам второго блока элементов И, а пятый выход первого дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И.

l290342

Составитель В.фукалов

Редактор И.Рыбченко ТехредЛ.Сердокова Корректор Г.Решетник

Заказ 7904/48 Тираж б73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4