Устройство для моделирования системы массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования многоканальной системы массового обслуживания с отказами. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства путем моделирования . вероятностного распределения заявок между каналами обслуживания по за- . данному закону. Это достигается введением в устройство генератора случайного потока импульсов; элемента запрета, коммутатора, группы регистров памяти, группы преобразователей код - интенсивность потока импульсов, группы элементов запрета, первого и второго элементов И, регистра несовместных событий и счетчика необслуженных заявок. 3 ил. § W

С0ЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) 01) g 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4179507/24-24 . (22) 08.01.87 (46) 23.01.89. Бюл. М 3 (72) С.А. Анишин и П.П. Наталенко (53) 681. 3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1037268, кл. С 06 F 15/20, 1982, Четвериков В.Н., Баканович Э.А., Меньков А.В. Вычислительная техника для статистического моделирования.

М.: Советское радио, 1978, с. 276, .рис. VI 5.1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ .СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования многоканальной системы массового обслуживания с отказами. Цель изобретениярасширение функциональных воэможностей устройства путем моделирования вероятностного распределения заявок между каналами обслуживания по заданному закону. Это достигается введением в устройство генератора случайного потока импульсов, элемента запрета„ коммутатора, группы регистров памяти, группы преобразователей код — интенсивность потока импульсов, группы элементов запрета, первого и второго элементов И, регистра несовместных событий и счетчика необслуженных заявок. 3 нл..1453413

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования многоканальной системы массового обслуживания с отказами.

Цель изобретения — расширение фун» кциональных возможностей за счет моделирования вероятностного распределения заявок между каналами обслу- 1р живания по заданному закону.

На фиг. 1 приведена структурная

1 хема устройства; на фиг. 2 — структурная схема коммутатора; на фиг.3структурная схема регистра несовМестных случайных событий (разрядов).

Устройство содержит источник 1 входного потока заявок, генераторов 2 случайного потока импульсов, элемент ЗАПРЕТ 3, коммутатор 4, груп- 2p пу преобразователей 5 код — интенсивность потока импульсов, группу б егистров памяти, группу элементов

АПРЕТ 7, регистр 8 несовместных событий, группу элементов И 9, груп- 25

6у 10 каналов обслуживания, счетчик

)1 необслуженных заявок, второй элемент И 12, первый элемент И I3.

Коммутатор 4 содержит элемент . АПРЕТ 14, счетчик 15, демультиплек- З0

riop 16 и генератор 17 импульсов. При

i ысокой частоте генератора 17 f (4...

5)N A„ где ho — интенсивность входного случайного потока импульсов гейератора 2, состояния счетчика 15 в моменты опроса демультиплексора

3S

Независимы и равновероятны, что обесПечивает разделение входного потока на независимые потоки нмпупьсов с

<одинаковыми интенсивностями.

Элемент ЗАПРЕТ 14 служит для исКлючения случаев дробления импуль(!оа потока на выходах коммутатора 4,, Регистр 8 содержит триггеры 18 и элементы ИЛИ 19.

Каждый канал обслуживания групПы 10 представляет собой времязадав)щее устройство и может быть выполнен в виде блока случайной временной задержки.

Устройство работает следующим образом.

Случайный поток %, импульсов с выхода генератора 2 через открытый в отсутствие импульсов-заявок элеМент ЗАПРЕТ 3 поступает на вход ком,мутатора 4, на выходах которого поток импульсов разделяется íà N независимых и одинаковых по интенсивнос î ти %; = = A, i = 1,N случайных потоков импульсов.

С помощью соответствующих преобразователей 5 код — интенсивность каждый выходной поток ;, 1 = 1,М коммутатора 4 преобразуется в случайный поток импульсов с интенсивностью х; =

IVI

= %; x, 2, где х; — тп-разрядный двоичный код, находящийся в 1-м регистре группы 6.

Пусть в начальный момент времени все каналы обслуживания группы 10 свободны. Свободному состоянию любого канала соответствует нулевой-уровень сигнала на его выходе, поэтому все элементы ЗАПРЕТ 7 открыты для прохождения потоков на соответствующие входы регистра 8. Первый по моменту появления импульс из совокупности потоков переводит соответствующий разряд (триггер) регистра 8 в

"1 и сбрасывает предшествующий по моменту времени разряд (триггер) в

"0". Аналогично действует и каждый последующий импульс любого другого потока. В итоге в регистре 8 воспроизводится дискретный марковский процесс с непрерывным временем и N состояниями„ описываемый матрицей безусловных интенсивностей перехода (интенсивности в столбцах матрицы одинаковы) .

На выходах регистра 8 формируется полная группа ортогональных случайных двоичных сигналов с вероятностями

%

Р;= — д—

@й;

Случаиные двоичные сигналы с параметрами р являются управляющими

1 для соответствука их элементов И 9, на первые входы которых поступают импульсы-заявки от источника 1. При выполнении условия ; м N "Ф где — интенсивность потока заявок . источника 1, с помощью элементов И 9 реализуются случайные независимые испытания, исходами которых являются случайные события, заключающиеся в прохождении заявки источника 1 на

i-й свободный канал обслуживания в соответствии с заданным дискретным распределением вероятностей.

Допустим, что первая заявка источника, 1 поступила на вход i*-ro канала обслуживания, тогда сигнал на

30 з

14534 выходе i*-ro канала обслУживания принимает значение "1" и закрывает соответствующий элемент ЗАПРЕТ 7. На интервале времени между первой и вто5 рой заявкой источника 1 в регистре 8 воспроизводится дискретный марковский процесс с меньшим на единицу числом состояний, равным числу свободных каналов обслуживания в группе 10. Поэтому выбор свободного канала обслуживания второй заявкой источника 1 осущетсвляется в соответствии с заданным дискретным распределением вероятностей, сокращенным на од- 15 ну позицию р., i = 1, N-1, т.е. при сохранении заданного относительного приоритета каналов.

Аналогична работа устройства на интервале между второй и третьей, 20 третьей и четвертой и т.д. заявками источника 1 при условии неосвобождения ни одного из занятых каналов.

Освобождение любого канала обслуживания, спустя время обслуживания заяв- 25 ки, приводит к увеличению числа разрядов регистра 8, участвующих в формировании марковского процесса, а следовательно, и к увеличению числа исходов при проведении испытаний по выбору свободного канала с помощью элементов И 9. В том случае, когда заняты все каналы обслуживания, на, выходе элемента И 12 присутствует

"1" которая открывает элемент И 13 для подсчета счетчиком 11 числа .заявок, получивших отказ в обслуживании.

Для повьппения надежности процесса выбора с помощью элементов ЗА- 40

ПРЕТ 7 свободного канала обслуживания служит элемент ЗАПРЕТ 3. Он ис)ключает путем подачи на его инверсный вход импульса-заявки смену состояний регистра 8, а следовательно, и состояний элементов И 9 на время прохождения импульса-заявки в свободный канал обслуживания.

ФормУла и з обр етения 50

Устройство для моделирования системы массового обслуживания, содержащее источник входного потока заявок, группу элементов И и группу

13 каналов обслуживания заявок, выполненных в виде блоков случайной временной задержки, входы которых соединены соответственно с выходами элементов И группы, о т.л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования вероятностного распределения заявок между каналами обслуживания по заданному закону, оно дополнительно содержит счетчик необслу женных заявок, первый и второй элементы И, группу регистров памяти, ге" нератор случайного потока импульсов, элемент запрета, группу элементов запрета, коммутатор, группу преобразователей код - интенсивность потока импульсов и регистр несовместных событий, причем разрядные входы регистра несовместных событий подключены соответственно к выходам элементов запрета группы, а разрядные выходы регистра несовместных событий подключены соответственно к первым входам элементов И группы, вторые входы коTQpblx первый вход первого элемента

И и управляющий вход элемента запрета подключены к выходу источника входного потока заявок, информационный вход элемента запрета соединен с выходом генератора случайного потока импульсов, а выход элемента запрета подключен к информацоинному входу коммутатора, выходы которого соединены соответственно с информационными входами преобразователей код — интенсивность потока импульсов группы, установочные входы которых подключены соответственно к разрядным выходам регистров памяти группы, выходы преобразователей код — интенсивность потока импульсов группы соединены соответственно с информационными входами элементов запрета группы, а управляющие входы элементов запрета группы соединены соответственно с выходами блоков случайной временной задержки группы каналов обслуживания и входами второго элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика необслуженных заявок.

1453413

Составителв В. Фукалов

Редактор Н. Тупица Техред Л.0лийнык Корректор В, Бутяга

Заказ 7286/46 Тираж 667 П одпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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