Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении вероятностных характеристик систем массового обслуживания. Цель изобретения - повьшение точности моделирования. Цель достигается введением группы накапливающих сумматоров, элемента И, элемента запрета, счетчика числа реализаций, дешифратора Устройство позволяет определять периоды наибольшей или наименьшей загрузок системы обслуживания, исследовать вероятностные характеристики развернутого во времени процесса обслуяошания заявок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 0 06 F 15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7Ж с дД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4155357/24-24 (22) 02,12.86 (46) 23.06.88. Бюл, У 23 (72) В.П.Бубнов, А,В.Михайлов, В.И.Сафонов и И.Л.Хапалов (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1111172, кл. G 06 F 15/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1341648, кл. G 06 F 15/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис„„SU„„1405071 А 1 пользовано при определении вероят" ностных характеристик систем массовога обслуживания. Цель изобретения— повышение точности моделирования.

Цель достигается введением группы накапливающих сумматоров, элемента

И, элемента запрета, счетчика числа реализаций, дешифраторв. Устройство позволяет определять периоды наиболь" шей или наименьшей загрузок системы обслуживания, исследовать вероятностные характеристики развернутого во времени процесса обслуживания заявок.

1 ил.

1405071!

Изобретение относится к вычисли(, тельной технике и может быть исполь1 зовано при определении вероятностных характеристик систем массового обслу5 живания.

Цель изобретения — повышение точности моцелирования за счет получения временных зависимостей математи-! ! ческого ожидания значения вероятнос тей свободного состояния системы путем многократного моделирования развернутых во времени процессов обслуживания.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 заявок, счетчики длительности интерва" ла 3, времени простоя 4, длительности этапа моделирования 5, числа этапов 6, числа реализации 7, четвертый 8, третий 9, второй 10, первый

11 и пятый 12 элементы И, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, первый 15 и второй 16 многовходовые элементы

Й, первый 17 и второй 18 многовходовые элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 19 очереди, реверсивный счетчик

20 занят каналов9 третий 219 вто- 30 рой 22, первый 23, четвертый 24 элементы запрета, блок 25 элементов зап рета, пятый 26 и шестой 27 элементы запрета, группу блоков элементов

И 28 и группу накапливающих суммато, ров 29, блок 30 случайных временных

35 ! задержек, вероятностно-распределительный блок 31, вход 32 запуска,первый 33 и .второй 34 триггеры, делитель 35, первый 36, второй 37 и третий 38 дешифраторы.

Устройство работает следующим образом.

Количество М реализаций моделирования зацается кодом дешифратора 38.

Интервалы моделирования разбиты на и интервалов отображения, После каждого прогона моделирования накапливающие сумматоры 29, соответствующие интервалам отображений, накапливают суммы значений вероятности свободного состояния системы, После окончания

И реализаций на соответствующих сумматорах 29 формируются значения математического ожидания значения вероятности свободного состояния системы на каждом интервале отображения, В исходном состоянии накапливающие сумматоры обнулены, триггеры 33 и 34 находятся в нулевом состоянии.

Подачей единичного сигнала на установочный вход 32 устройство переводится в режим моделирования. Сигнал переводит триггер 34 в единичное состояние, чем снимается положительный потенциал с управляющего входа элемента 24 запрета через элемент

ИЛИ 14. Тогда тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 1 тактовых импульсов, начинают поступать на генератор. 2 заявок, на счетный вход счетчика 5, на счетный вход счетчика 3 и через элемент 26 запрета на счетный вход счетчика 4.

При установлении на выходе счетчика 5 кода, соответствующего окончанию интервала отображения, дешифратор 36 выдает единичный сигнал на вход триггера 33. Сигнал переводит последний в единичное состояние. Тогда сигнал с прямого выхода триггера

33 поступает на вход элемента И 8 и .через элемент ИЛИ 14 закрывает элемент 24 запрета для прохождения тактовых импульсов. Установление триг" гера 33 в единичное состояние приводит к снятию запрещающего сигнала с элемента 25 запрета, к выходам которого подключена группа элементов

И 28„, ..., 28„.

Дешифратор 37 вырабатывает единичный сигнал по шине, соответствующий коду на выходе счетчика 6, и открывает один из элементов И группы 28 при наличии информации на выходе элемента 25 запрета.

Следующий тактовый импульс через элемент И 8 обнуляет счетчики 3, 4 и 5, триггер 33 и поступает на счетный вход счетчика б, который подсчитывает число интервалов отображения и переводит его в следующее состояние.

Генератор 2 заявок при поступлении на его вход тактовых импульсов вырабатывает импульсы, имитирующие поступление заявок. Через открытые элементы 21 и 22 запрета импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 20 числа занятых каналов обслуживания,.чем увеличива" ет его код на единицу, и через элемент ИЛИ 13 — на вход блока 30 случайных временных задержек, чем имитируется начало обслуживания. Блок

1405071

30 случайных временных задержек вы- рабатывает сигнал, означа1ощий окончание обслуживания, и передает его вероятностно-распределительному бло5 ку 31. С вероятностью Р обслуживание может быть завершено, с вероятностью (1 — P) заявка может потребовать дополнительного кванта обслуживания. 10

В этом случае на входе вероятностно-распределительного блока 31 появляется сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 13 на вход блока 30 случайных временных задержек, имитируя 15 поступление заявок на продолжение обслуживания очередным квантом. Если кванта обслуживания хватило, на другом выходе вероятностно-распределительного блока 31 появляется 20 сигнал, который через открытый элемент 23 запрета поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика

20 числа занятых каналов обслуживания.

Если все каналы обслуживания заняты, на выходе элемента И 16 появляется сигнал, закрывающий элемент

22 запрета и открывающий элемент И 9.

Тогда импульс, имитирующий поступление заявки, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 числа заявок в очереди.

Если в очереди есть хотя бы одна заявка, на выходе элемента ИЛИ 17 присутствует сигнал, закрывающий элемент 23 запрета и открывающий элементы И 10 и 11. Тогда сигнал со второго выхода вероятностно-распределительного блока 31 поступает на. вычитающий вход реверсивного счетчика

19 числа заявок в очереди и через элемент ИЛИ 13 на вход блока 30 случайных временных задержек, имитируя начало обслуживания заявки из оче" 45 реди.

Таким образом, на каждом интервале отображения счетчик 3 подсчитыва,ет общее число поступивших за интервал тактовых импульсов, счетчик .4 — 50 число тактовых импульсов, поступивших в моменты, когда в системе не находилось ни одной заявки, Результат на выходе делителя 35 в конце каждого интервала отображения означает вероятность свободного состояния системы обслуживания на данном интервале.

Через открытый элемент 25 запрета результат заносится через один из элементов И группы 28 на соответст= вующий номеру интервала сумматор 29, При установлении на выходе счетчика 6 кода, соответствующего окончанию моделирования, дешифратор 37 вырабатывает сигнал, открывающий элемент

И 12 и группу элементов И 28, обнуляет триггер 34. Тогда сигнал с инверсного выхода последнего через элемент

ИЛИ 14 закрывает элемент 24 запрета для прохождения тактовых импульсов, что соответствует окончанию одной реализации моделирования.

В то же время сигнал, вырабатываемый дешифратором 37, поступает на счетный вход счетчика 7, который подсчитывает число реализаций моделирования, С выхода элемента И 12 тактовый импульс обнуляет счетчик 6 и через открытый элемент 27 запрета (ноль с выхода дешифратора 38) устанавливает в единичное состояние триг" гер 34. Начинается новая реализация моделирования.

Код счетчика 7 поступает на дешиф" ратор 38. Последний настроен на код числа реализаций моделирования, равный 10". Если код, поступающий со счетчика 7 меньше, нулевой сигнал с выхода дешифратора 38 открывает элемент 27 запрета.

При установлении на выходе счетчика 7 кода, соответствующего окончанию работы, дешифратор 38 на выходе вырабатывает единичный сигнал, закрывающий элемент 27 запрета для прохождения тактовых импульсов на единичный вход триггера 34.

Показания i-ro сумматора 29 равны

-к

А; 10, где К определяет положение занятой в отсчете А;. Таким образом, устройство является прямопоказывающим и позволяет с большей точностью определять периоды наибольшей или наименьшей загрузок системы обслуживания, исследовать вероятность характеристики развернутого,во времени процесса обслуживания заявок.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержа" щее генератор тактовых импульсов, счетчик длительности этапа моделирования, генератор заявок, счетчик числа этапов, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй

14 ! элементы ИЛИ, счетчик длительности интервала и счетчик времени простоя, первый и второй многовходовые элементы И, первый и второй многовходовые элементьу ИЛИ, реверсивный счетчик

| очереди блок элементов запрета реЭ Э, версивный счетчик занятых каналов, с первого по пятый элементы запрета, группу блоков элементов И, первый и второй триггеры, делитель, первый и ( второй д<-шифраторы, блок случайных временных задержек, вероятностнораспределительный блок, первый выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй выход подключен к информационному входу первого элемента запрета и к первым входам первого и второго элементов

И, выход второго элемента И соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика очереди, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам первого многовходового элемента И и к входам первого многовхо, дового элемента ИЛИ, выход первого многовходового элемента ИЛИ подключен к вторым входам первого и второго элементов И и к управляющему входу первого элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсив:ного счетчика занятых каналов, разрядные выходы которого под" ключены соответственно к входам второго многовходового элемента ИЛИ и к входам. второго многовходового элемента И, выход которого соединен, с управляющим входом второго элемен га запрета и с первым входом третье" го элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивно. го счетчика очереди, выход второго элемента запрета подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к сумми" рующему входу реверсивного счетчика занятых каналов, выход первого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого

-многовхоцового элемента И подключен к управляющему входу третьего элемента запрета, выход которого подключен к второму входу третьего элемента

И и информационному входу второго элемента запрета, выход генератора заявок подключен к информационному входу третьего элемента запрета„ выход первого элемента ИЛИ соединен с входом блока случайных временнь!х задержек, выход которого подключен

05071

6 к информационному входу вероятностнораспределительного блока, выход генератора тактовых импульсов подключен к информационному входу четвертого элемента запрета и к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом сброса счетчика длительности этапа моделирования, со счетным входом счетчика числа этапов, с единичным входом первого триггера и входами сброса счетчика длительности интервала и счетчика времени простоя, разрядные выходы которого подключены соответственно к первым входам делителя, выходы которого подключены к информационным входам блока элементов запрета, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, прямой выход котороro подключен к второму входу четвертого элемента И и первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом четвертор5 ro элемента запрета, выход четвертого элемента запрета подключен к входу запуска генератора заявок, к счетному входу счетчика длительности этапа моделирования, счетному входу счетчика длительности интервала и информационному входу пятого элемента запрета, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени простоя, разрядные выходы которого подключены соответственно к вторым

ЗБ входам делителя, разрядные выходы счетчика длительности этапов моделирования соединены соответственно с входами первого дешифратора, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, выходы блока элементов запрета соединены соответственно с информационными входами всех блоков элементов И группы, управляющие входы которых подключены соот45

/ ветственно к выходам второго дешифратора, входы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика числа этапов моделирования, первый выход второго дешифратора сое50 динен с нулевым входом второго триггера, единичный вход которого является входом запуска устройства, а инверсный выход второго триггера подключен к второму входу второго эле-

55 мента ИЛИ, выход второго многовходового элемента ИЛИ соединен с управляющим входом пятого элемента запрета, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, 1405071

Составитель В.Фукалов

Техред М.Дидык

Корректор И.Муска

Редактор И.Горная

Подписное

Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открырий

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

Заказ 3107/54

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Пр л П оектная 4

В с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит группу накапливающих сумматоров, пятый элемент И, шестой элемент запрег

5 та, счетчик числа реализации и третий дешифратор, причем первый вход пятого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход пятого элемента И подключен 1ð к первому выходу второго дешифратора, а выход пятого элемента И соеди" нен с информационным входом шестого элемента запрета и входом обнуления счетчика числа этапов, счетный вход счетчика числа реализаций соединен с первым выходом второго дешифратора, а его разрядные выходы подключены соответственно к входам третьего дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом шестого элемен та запрета, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, выходы блоков элементов И группы подключены к информационным входам соответствующих накапливающих сумматоров группы.