Устройство для надежностного моделирования сложных систем

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании сложньк систем, представленных в виде вероятностного графа, для определения качественных характеристик , в частности показателей надёжности системы. Цель изобретения - расширение фунК1щональных возможностей устройства за счет обеспечения независимого параллельного моделирования процессов возникновения отказов. Это достигается введением в устройство, содержащее первую и вторую группы элементов И 5 и 11, первую и вторую группы счетчиков 9 и 12 и дешифратор 8, дополнительно генератора 1 импульсов, первого 2, второго 3, третьего 4 элементов задержки , элемента Т ПИ-НЕ 6, счетчика 7, третьей и четвертой групп счетчиков 15 и 10, группы элементов ИЛИ 13, третьей группы элементов И 14, группы генераторов 16 случайных сигналов и сумматора 17. 1 ил. С lO с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) <11> (51)4 Г 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБР Т НИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4185909/24-24 (22) 22.0187 (46) 23.08.88. Бюл. к 31 (72) Г,Н.Лаврик, А.Ю.Печунов, f0.È.0êoðHí, А.В.Шернин и И.В.Исаков (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СГСР

222754, кл. Г 06 F 15/20, 1967.

Авторское свидетельство СССР

М 881759, кл. Г 06 F 15/20, 1981 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДЕЖНОСТНОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании сложных систем, представленных в ниде вероятностного графа,для определения качественных характеристик, в частности показателей надежности системы. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения независимого параллельного моделирования процессов возникновения отказов. Это достигается введением в устройство, содержащее первую и вторую группы элементов И 5 и f1, первую и вторую группы счетчиков 9 и 12 и дешифратор 8, дополнительно генератора 1 импульсов, первого 2, второго 3, третьего 4 элементов задержки, элемента ИЛИ-НЕ 6, счетчика

7, третьей и четвертой групп счетчиков 15 и 10, группы элементов ИЛИ

13, третьей группы элементов И 14, группы генераторов 16 случайных сигналов и сумматора 17. 1 ил.

1418737

Изобретение относится к вычисли,тельной технике и может быть ис,,пользовано при статистическом моде;лировании сложных систем, представленных в виде вероятностного графа, для определения качественных характеристик, в частности показателей надежйости системы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения незанисимого параллельного моделирования процессов возникновения отказов, На чертеже представлена блок-схе- 15 ма предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора

1 импульсов, элементов 2-4 задержки, m элементов И 5 первой группы, элемента 6 ИЛИ-HF,, счетчика 7, дешиф- 20 ратора 8, m L åò÷èêîâ 9 первой группы, m-1 счетчиков 10 четвертой группы, m элементов И 11 второй группы, m счетчиков 12 второй группы, ш-1 элементов ИЛИ 13 группы, m-1 элементов И 14 третьей группы, счетчиков 15 третьей группы, группы генераторов 16 случайных импульсов с регулируемой скважностью, сумматора 17.

Выход 18 тактовой частоты устройства является входом запуска моделируемой сети, вход признака окончания работы моделируемой. сети 19 устройcTBB H e c HbIxoDом окончания работы моделируемой сети (они соединяются с входом элемента И 5.первой группы, соответствующего начальному узлу моделируемой сети и с вьыодом, элемента И 5 первой группы, соответствующего конечному узлу моделируе- 40 мой сети соответственно), второй 20 и третий 21 .входы устройства являются соответственно входами запуска и останона генератора, Устройство работает следующим об- 45 разом.

Запуск устройстна осуществляется подачей на вход 20 сигнала запуска генератора 1. Устройство работает по циклам, каждый из которых содержит тактовые моменты

В момент, на выходе генератора

1 формируется сигнал, осуществляющий начальную установку сумматора 17 в состояние, соответствующее наличию на его выходе двоичного кода, числа всех элементов И 5 (случай работоспособности всех элементов моделируемой системы).. В моме"- т L(cHI нал с выхода элемента ? задержки поступает на вход 18 схемь1, отображающей моделируемую систему. В этот момент на первые входы элементов И 5,представляющих собой звенья модели исследуемой системы, могут поступать сигналы от генераторов 16 случайных импульсов с регулируемой скважностью.

Эти генераторы моделируют процесс возникновения отказов в элементах системы, с заранее заданной вероятностью.Р. В этом случае скважность импульсов задается из соотношения

1-Р, что обусланливает появление на выходах генераторов единичных импульсов в произвольный момент времени с вероятностью, равной вероятности работоспособного состояния элементов, моделирующих систему, в этот же момент времени.. При одновременном появлении сигналов на первом и втором входах элемента И 5 на его выходе формируется сигнал, поступающий на соответствующий вычитающий вход сумматора 17, Следовательно, ( после прохождения сигнала от элемента

2 задержки через схему, отображающую систему, код на выходе сумматора 17 будет равен коду числа элементов И

5, с выходов которых не поступили сигналы на вход сумматора 17, т.е. числа отказавших элементов моделируемой системы. Ксли все элементы работоспособны, то на выходе сумматора 17 будет нулевой код, который в результате инвертирования в элементе ИЛИ-HF. 6 увеличивает содержимое счетчика 7 на единицу. Тем самьп1 в счетчик . 7 производится подсчет числа испытаний, н которых нсе элементы моделируемой системы работоспособны. В момент Т на выходе элемен2 та 3 задержки появляется сигнал оп— роса дешифратора 8. При появлении в этот момент на выходе сумматора 17 ненулевого кода дешифратор 8 обеспечивает его дешифриронание и формирует сигнал на одном из своих выходов, соответствующий количеству отказавших н данный момент времени элементов моделируемой системы. Этот сигнал поступает на вход счетчика 9, осуществляющего подсчет числа испытаний с соответствующим количеством отказов, на первый вход соответствующего элемента И 11, а также на вход соответствующего элемента TLllM 13.

Ксли н этот момент времени через эле1418737

Тираж 704

Подписное

ННИИПИ Заказ 4155/47

Произв.-лолигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мент 4 задержки на вторые входы элементов ИЛИ 13 поступает сигнал с входа 19, отображающий систему, то сигнал с выхода дешифратора 8 через соответствующий элемент И 11 будет зафиксирован одним из счетчиков 12, увеличивая тем самым на единицу количество успешных испытаний схемы п,„ при текущем количестве отказавших элементов. При прохождении сигнала с выхода дешифратора 8 через совокупность последовательно связанных элементов ИЗИ 13 формируются сигналы на входах счетчиков 10 и элементов И 15, соответствуюших к и;, при условии, что К не меньше текущего количества отказавших элементов системы. Если при этом на вторых входах элементов И 15 будет присутствовать задержанный с помощью элемента 4 задержки выходной сигнал схеьы, то в счетчиках 16 будет увеI к личено на единицу содержимое K и„,„

1=! при условии, что К не меньше текущего количества отказавших элементов системы, На этом заканчивается первый цикл испытаний моделируемой системы.

В последующих циклах испытаний устройство функционирует аналогично. Завершение моделирования осущестнляется подачей на вход 21 сигнала останова генератора 1.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для надежностного моделирования сложных систем, содержащее первую и вторую группы элементов И, дешифратор, первую и вторую группы счетчиков, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения независимого параллельного моделирования процессов возникновения отказов, в него введены третья и четвертая группы счетчиков, первый, второй и третий элементы задержки, счеЬ

ЗО

50 чик, элемент ИЛИ-HF. группа элементов ИЛИ, сумматор, группа генераторов случайных импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации сумматора и входом гервого элемента задержки, выход которого является выходом тактовой частоты устройства и соединен через второй элемент задержки с входом синхронизации дешифратора, выходы которого соединены со счетными входами соответствующих счетчиков первой группы, первыми входами соответствующих элементов И второй группы и первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выход

К-го элемента ИЛИ группы (К = 1, N, где N — количество узлов графа) соединен с вторым входом (К+1)-го элемента ИЛИ группы, со счетным входом

К-го счетчика третьей группы и первым входом К-го элемента И третьей группы, выходы элементов И второй группы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков четвертой группы, вторые входы элементов

И второй и третьей групп соединены с выходом третьего элемента задержки, вход которого является входом признака окончания работы устройства, выходы генераторов случайных импульсов группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, вторые входы и выходы элементов V. первой группы соединены в соотнетствии с толологией графа исследуемой системы, выход тактовой частоты устройства соединен с вторым входом элемента И первой группы, соответствующего начальному узлу графа, вход признака окончания работы устройства соединен с выходом элемента И первой группы, соотнетствующего конечному узлу графа, вход запуска генератора импульсон является входом запуска устройства, вход останона генератора импульсов является входом останова устройства.