Устройство для решения задачи анализа работы систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при анализе работы систем массового обслуживания. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается наличием в устройстве генератора 1 случайного потока импульсов, первого и второго счетчиков 2,3, первого, третьего и второго элементов запрета 4-6, первого, третьего, четвертого, пятого и второго элементов И 7-11, триггера 12, второго, первого и третьего элементов ИЛИ 13-15, третьего счетчика 16, реверсивного счетчика 17, генератора 18 тактовых импульсов, группы блоков 19 моделирования выполнения работ, каждый из которых объединяет соответствующие элементы 20 задержки группы, генераторы 21 случайных импульсов группы, формирователи 22 импульсов группы, элементы И 23 группы. 1 ил.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано при статистическом моделировании систем массового обслуживания.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СМО). Однако это устройство не позволяет моделировать обслуживание заявки несколькими исполнителями с учетом заданного количества однотипных элементарных операций для завершения обслуживания заявки и ограниченного количества операций, выполняемых каждым исполнителем.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является устройство /2/, содержащее генератор случайного потока импульсов, три счетчика, три элемента ЗАПРЕТ, пять элементов И, триггер, два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и группу блоков моделирования выполнения работ, каждый из которых представляет собой линию случайной временной задержки. Устройство позволяет моделировать СМО с учетом работы нескольких исполнителей. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать обслуживания заявки с учетом выполнения требуемого количества элементарных операций и ограниченными возможностями каждого исполнителя по количеству выполняемых операций.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его точности при решении соответствующих задач анализа работы СМО за счет обеспечения возможности моделирования обслуживания заявки с учетом выполнения требуемого количества элементарных операций и ограниченных возможностей каждого исполнителя по количеству выполняемых операций.

Указанная цель достигается тем, что устройство для моделирования СМО, содержащее генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен с входами первых счетчика, элемента И и элемента запрета, выход которого соединен с входами вторых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ и третьего элемента И, выход которого соединен с входами первых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с входом второго счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с входами четвертого и пятого элементов И, и третьего элемента запрета, выход которого соединен с входом триггера, выход которого соединен с входами вторых элемента И и элемента запрета, выход которого соединен с входами триггера и второго элемента ИЛИ, третий счетчик, выход которого соединен с входами третьего элемента запрета и четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом второго элемента ИЛИ и вычитающим входом реверсивного счетчика, группу генераторов случайных импульсов, группу элементов задержки и группу элементов И, третий элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом третьего счетчика, дополнительно содержит генератор тактовых импульсов и группу формирователей импульсов, причем выходы второго элемента ИЛИ и третьего счетчика соединены с входами генераторов случайных импульсов группы, выходы которых через соответствующие формирователи импульсов группы соединены с входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен через соответствующие элементы задержки группы с входами соответствующих элементов И группы.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, счетчики 2, 3, элементы запрета 4, 5, 6, элементы И 7, 8, 9, 10, 11, триггер 12, элементы ИЛИ 13, 14, 15, счетчик 16, реверсивный счетчик 17, генератор тактовых импульсов 18, группу блоков 19 моделирования выполнения работ, каждый из которых содержит элемент задержки 20, генератор случайных импульсов 21, формирователь импульсов 22, элемент И 23.

Устройство работает следующим образом. В случае когда нет очереди и все каналы обслуживания свободны, триггер 12 находится в состоянии, когда на управляющем входе элемента запрета 6 сигнал отсутствует и он открыт. Импульс от генератора 1 через открытые элементы запрета 4 и 6, элемент ИЛИ 14 поступает на входы всех блоков 19 моделирования выполнения работ и первый вход триггера. Триггер переключается, закрывая тем самым элемент запрета 6 и открывая элемент И 11. До окончания обслуживания следующие импульсы генератора 1, имитирующие заявки, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 17, имитируя образование очереди. В каждом блоке 19 моделирования выполнения работ генератор 21 случайных импульсов запускается и через промежуток времени, моделирующий время выполнения работ исполнителем на его выходе появляется импульс, который запускает соответствующий формирователь импульсов 22 блока, на выходе которого формируется импульс длительности, пропорциональной количеству элементарных операций, которые выполняет соответствующий исполнитель. Этот импульс поступает на первый вход элемента И 23 и открывает его для прохождения импульсов от генератора 18 тактовых импульсов через соответствующий элемент 20 временной задержки на выход блока и далее через элемент ИЛИ 15 на вход счетчика 16 импульсов. Элементы 20 временной задержки обеспечивают сдвиг по фазе импульсов, поступающих на вход счетчика 16 от различных блоков 19 моделирования выполнения работ. При достижении числом подсчитанных импульсов заданного значения, соответствующего требуемому количеству выполненных работ, на выходе счетчика появляется импульс переполнения, который поступает на установочные входы генераторов 21, возвращая их в исходное состояние, а также через элемент И 10 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, уменьшая очередь на единицу, и через элементы И 9, ИЛИ 14 на повторный запуск блоков 19 моделирования выполнения работ.

Если в очереди нет заявок, то элемент И 9 закрыт, сигнал с выхода счетчика 16 через элемент запрета 5 переключает триггер 12, открывая элемент запрета 6 и закрывая элемент И 11. Тем самым устройство приводится в исходное состояние.

При заполнении всей очереди на выходе элемента И 8 появляется сигнал, который закрывает элемент запрета 4 и открывает элемент И 7. При этом новые заявки поступают на вход счетчика 3 потерянных заявок.

Устройство позволяет по показаниям счетчиков 2, 3 к концу эксперимента определять такие характеристики СМО, как вероятность обслуживания и вероятность отказа в обслуживании. По показаниям реверсивного счетчика 15, зафиксированным в процессе моделирования, может быть определена средняя длина очереди в системе.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ АНАЛИЗА РАБОТЫ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен с входами первых счетчика и элемента И и через первый элемент запрета с входами второго элемента И и второго элемента запрета, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ и триггера, выход которого соединен с входами вторых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ и третьего элемента И, выход которого соединен с входами первых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с входом второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с входами четвертого и пятого элементов И и третьего элемента запрета, выход которого соединен с входом триггера, третий элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом третьего счетчика, выход которого соединен с входами третьего элемента запрета и четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с входами соответственно первого элемента ИЛИ и реверсивного счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с входами генераторов случайных импульсов группы, входы которых соединены с выходом третьего счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор тактовых импульсов, группа элементов задержки, группа формирователей импульсов, группа элементов И, причем выход генератора тактовых импульсов через элементы задержки группы соединен с входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы генераторов случайных импульсов группы через соответствующие формирователи импульсов группы соединены с входами соответствующих элементов И.

РИСУНКИ

Рисунок 1