Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования нестационарных процессов функционирования марковских систем массового обслуживания. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет применения аналитических методов моделирования с использованием операторных рядов Ли. Устройство содержит регистр сдвига, блок памяти, K блоков умножения, K блоков сложения, регистр памяти, генератор тактовых импульсов. Устройство позволяет моделировать динамику процесса обслуживания в реальном масштабе времени с точностью, определяемой количеством членов операторного ряда. 1 ил., 1 табл.

53 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (10

А1

СЮ4 G 06F 15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

D, = О;

1 р„ и,, ll,, л, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4395030/24-24 (22) 22.03.88 (46) 23.12.89. Бюл. И 47 (72) Л.А. Мартьпценко, А.В. Воловик, В.А. Гайфутдинов, P.К. Галеев и В.В. Пономарев (53) 681.3(088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

И 1201845, кп. G 06 F 15/20, 1984.

Лвторское свидетельство СССР

Р 1176342, кл. G 06 F 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к специализированным средстваи вычислительной

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования нестационарных процессов функционирования марковских систем массового обслуживания.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет применения методов моделирования с использованием операторных рядов Ли.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для моделирования систем массового обслуживания содержит регистр 1 сдвига, блок 2 памяти, К блоков 3 умножения, К блоков 4 сложения, регистр 5 памяти, генератор 6 тактовых импульсов.

В основу работы устройства положено использование операторных. рядов техники и предназначено для моделирования нестационарных процессов функционирования марковских систем массового обслуживания. Цель изобретения— повышение быстродействия за счет применения аналитических методов моделирования с использованием операторных рядов Ли. Устройство содержит регистр сдвига, блок памяти, К блоков умножения, К блоков сложения, регистр памяти, гене ратор тактовых импульсов.

Устройство позволяет моделировать динамику процесса обслуживания в реальном масштабе времени с точностью, определяемой количеством членов операторного ряда. 1 ил., 1 табл.

Ли для решения системы дифференциальных уравнений Колмогорова.

Ллгорити работы устройства

Ротк (<) Л +1(А +1 (А +...+ Ак))..., 1 1 где A D Ь }

4-0 К.

Ф Э

Aq — коэффициенты операторного ряда1 текушее время; количество членов ряда.

С счетом начальных условий Р (О)

5 р C0)=Q „ =2,п операторы Р ииеи ют вид

1531105

fl !!

Dp = 5 ...g%; . л !

iо! с

Коэффицие Hты Л q вычисляются эа5 ранее с учетом значений операторов

Dp

Ллгоритм позволяет моделировать динаиику процесса обслуживания в реальном масштабе времени с точностью, оп- 10 ределяемой количеством членов операторного ряда.

Работа устройстза для моделирования систем массового обслуживания осуществляется в последовательности, задаваемой тактовыми импульсами.

Перед началом работы в блок 2 памяти записываются значения

Ло Л4 Лк е.

Устройство для моделирования систем массового обслуживания работает с.ледующим образом. 25

При подаче питания запускается генератор 6 тактовых импульсов. Первый тактовый импульс генератора тактовых импульсов переводит регистр 2 сдвига в состояние, при котором на его пер- 0 во м выходе по яв ляе т ся уров ен ь ло г ической "1" и этот сигнал подается для управления первым тактом вычислений.

Второй тактовый импульс генератора тактовых импульсов 6 переводит регистр

2 в состояние, при котором на его

35 первом выходе появится уровень логического "0", а на втором выходе уровень логической "1" и этот сигнал подается для управления вторым тактом

40 вычислений. Работа происходит аналогичным образом до последнего тактового импульса, который для управления последним тактом вычислений и одновременно для останова генератора такто- 45 вых импульсов.

Первый тактовый импульс обнуляет все блоки умножения, сложения, регистр.

Второй тактовый импульс подается в блок 2 памяти. При этом значение подается во все блоки умножения, Л„в первый блок умножения, Л„ „ ...,Л, во все блоки сложения.

Третий тактовый импульс подается в блок 3 умножения и тем самым ини55 циирует его работу. Результат tA< по-! дается в блок 4< сложения.

Четвертый тактовый импульс подается в блок 4 сложения и инициирует

Время, ч Вероятность отказа, рассчитанная по алгоритму методом РунтеКутта

0,68

0,57

0,53

О, 68

0,57

0,55

0 5

1,0

1,5

Из таблицы видно, что путем выбора количества членов операторного ряда можно достичь требуемой точности вычислений, При этом результат получается значительно быстрее, так как он сопержит конечный набор простых операций и скорость вычисления зависит лишь от быстродействия блоков устройства.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, регистр памяти и блок памяти, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу сдвига регистра сдвига, о т,л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет применения методов моделирования с использованием операторных рядов Ли, оно дополнительно содержит К блоков умножения и

К сумматоров (К - число членов операторного ряда), причем первый информационный выход регистра сдвига его работу. Результат Л, + !.Л подается в блок 3 умножения,..., и т.д.

С последним тактовым импульсом в сумматоре 4 < образуется значение

Р „(), которое поступает в регистр

5, а генератор 6 тактовых импульсов останавливается..

Проверка работоспособности устройства осуществлялась путем реализации алгоритма на ЭВМ и сравнении с результатом интегрирования системы методом

Рунте-Кутта. При этом моделировалась одноканальная система массового обслуживания с интенсивностями поступления заявок и обслуживания, равными

1 ° Количество членов операторного ряда равнялось девяти.

Результаты проверки представлены в таблице .

15311

Составитель В. Фукалов

Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Редактор M. Бланар

Заказ 8028/50 Тираж 668 Подпи си ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 соединен с входами сброса всех блоков умножения, сумматоров и регис-.ðà памяти, второй информационный выход регистра сдвига подключен к входу счи5 тывания блока памяти, с третьего по (К+2)-й информационные выходы регистра сдвига подключены к входам разрешения умножения соответственно с первого по К-й блок умножения, с (К+

+3)-го по (2К+2)-й информационные выходы регистра сдвига соединены с входами раэрешения суммирования соотвеч— ственно с первого по К-й сумматор, информационный (2К+2)-й выход регист-,15 ра сдвига подключен к входу останова генератора тактовых импульсов, первьгл с информационный выход б ло к а памяти

05 6 соединен с первым информационным вхоцом всех блоков умножения, второй инфор мационный вход первого блока умножения подключен к второму информационному выходу блока памяти, остальные информационные вьлодь которого соединены соответственно с первыми информационными входами сумматоров, второй информационный вход 2-го сумматора (i = 1, К) соединен с выходом i ãî блока умножения, второй информационный вход j -го блока умножения (j

=2,К) подключен к выходу (j — 1)-го сумматора, выход К-го сумматора соединен с информационным входом регистра памяти, информационный выход которого является выходом устройства.