Устройство для моделирования систем массового обслуживания

Авторы патента:

G06N7/06 - моделирование на компьютерах общего назначения

Владельцы патента RU 2465647:

Парамонов Николай Борисович (RU)

Изобретение относится к области для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания (СМО). Техническим результатом является обеспечение контроля реальной СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания. Устройство для моделирования систем массового обслуживания содержит генератор потока заявок, счетчик поступивших заявок, счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, блок случайных временных задержек, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик длины очереди, четырехвходовой элемент ИЛИ, счетчик 6 обслуженных заявок, трехвходовой элемент И, пятивходовой элемент И, двухвходовой элемент И с инверсными входами, два трехвходовых элемента И с инверсными входами, три четырехвходовых элемента И с инверсными входами, пятивходовой элемент И с инверсными входами, N-входовой элемент И-НЕ, где N - равно числу разрядов реверсивного счетчика занятых каналов, N-входовой элемент ИЛИ-НЕ, М-входовой элемент И-НЕ, где М - равно числу разрядов реверсивного счетчика длины очереди, М-входовой элемент ИЛИ-НЕ, L-входовой элемент ИЛИ, где L - равно числу разрядов реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, триггер и делитель. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания (СМО).

Известно устройство для моделирования системы массового обслуживания [SU №1325561 А1, класс G06F 15/20, 1987.07.23], содержащее генератор потока заявок, счетчик поступающих заявок, счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, блок случайных временных задержек, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик длины очереди, четыре элемента И, три элемента запрета, два элемента ИЛИ.

Недостатком известного устройства является ограниченность применения в электронном моделировании для исследования реальных систем массового обслуживания.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания [SU №1517037 А1, класс G06F 15/20, 1989.10.23], содержащее генератор потока заявок, счетчик поступивших заявок, счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, блок случайных временных задержек, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик длины очереди, четыре элемента И, три элемента запрета, два элемента ИЛИ, выход генератора потока заявок соединен со счетным входом счетчика поступивших заявок, первым входом первого элемента И и информационным входом первого элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И подключены к выходу второго элемента И, входы которого соединены соответственно с разрядными выходами реверсивного счетчика занятых каналов, суммирующий вход которого подключен к выходу первого элемента запрета и первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого и вычитающий вход реверсивного счетчика длины очереди соединены с выходом третьего элемента И, первый вход которого и управляющий вход второго элемента запрета соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика длины очереди, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом блока случайных временных задержек, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И и информационному входу второго элемента запрета, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика занятых каналов, выход первого элемента И соединен с информационным входом третьего элемента запрета и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, суммирующий вход реверсивного счетчика длины очереди соединен с выходом третьего элемента запрета, ждущий генератор кодов длины очереди и схему сравнения, информационные входы первой группы которой подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика длины очереди, а информационные входы второй группы соединены соответственно с информационными выходами ждущего генератора кодов длины очереди, выход «Равно» схемы сравнения соединен соответственно с управляющим входом третьего элемента запрета и вторым входом четвертого элемента, а выход второго элемента И подключен к входу запуска ждущего генератора кодов длины очереди.

Недостатком данного устройства являются то, что отсутствует возможность исследования поведения реальных СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания, так как не известно сколько обслужено заявок и скольким заявкам отказано в обслуживании в определенный промежуток времени.

Техническим результатом является обеспечение возможности исследования поведения реальных СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания.

Технический результат достигается тем, что в устройство моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор потока заявок, счетчик поступивших заявок, счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, блок случайных временных задержек, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик длины очереди и элемент ИЛИ, выход генератора потока заявок соединен со счетным входом счетчика поступивших заявок, дополнительно введены счетчик обслуженных заявок, трехвходовой элемент И, пятивходовой элемент И, двухвходовой элемент И с инверсными входами, два трехвходовых элемента И с инверсными входами, три четырехвходовых элемента И с инверсными входами, пятивходовой элемент И с инверсными входами, N-входовой элемент И-НЕ, где N - равно числу разрядов реверсивного счетчика занятых каналов, N-входовой элемент ИЛИ-НЕ, М-входовой элемент И-НЕ, где М - равно числу разрядов реверсивного счетчика длины очереди, М-входовой элемент ИЛИ-НЕ, четырех элемент ИЛИ, L-входовой элемент ИЛИ, где L - равно числу разрядов реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, триггер и делитель, первый вход которого соединен с выходом счетчика обслуженных заявок, вход которого соединен с объединенными первым прямым входом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, вторым прямым входом пятивходового элемента И с инверсными входами, третьим прямым входом пятивходового элемента И, вторым прямым входом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, прямым входом двухвходового элемента И с инверсными входами, единичным входом триггера и выходом блока случайных временных задержек, вход которого соединен с выходом четырехвходового элемента ИЛИ и нулевым входом триггера, выход которого соединен с объединенными инверсным входом пятивходового элемента И с инверсными входами, четвертым входом пятивходового элемента И, первым прямым входом первого трехвходового элемента И с инверсными входами, вторым инверсным входом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, третьим прямым входом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, вторым инверсным входом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами и третьим входом трехвходового элемента И, первый вход которого соединен с первыми инверсными входами первого и второго четырехвходовых элементов И с инверсными входами и выходом N-входового элемента И-НЕ, N входов которого объединены с N входами N-входового элемента ИЛИ-НЕ и соединены с N выходами реверсивного счетчика занятых каналов, суммирующий вход которого соединен с выходом трехвходового элемента И и первым входом четырехвходового элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ и М-входового элемента ИЛИ-НЕ, третий вход трехвходового элемента ИЛИ соединен с выходом первого трехвходового элемента И с инверсными входами, инверсный и второй прямой входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ и выходом блока случайных временных задержек, четвертый прямой вход пятивходового элемента И с инверсными входами соединен с пятым входом пятивходового элемента И и выходом L-входового элемента ИЛИ, L-входов которого соединены с L-выходами реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, суммирующий вход которого соединен с выходом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, третий инверсный вход которого соединен с вторым прямым входом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами и выходом М-входового элемента И-НЕ, М- входов которого объединены с М-входами М-входового элемента ИЛИ-НЕ и соединены с М-выходами реверсивного счетчика длины очереди, суммирующий вход которого соединен с выходом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами, первый прямой вход которого соединен с объединенными выходом генератора потока заявок, вторым входом трехвходового элемента И и прямым входом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, вычитающий вход реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, соединен с выходом пятивходового элемента И с инверсными входами, третий прямой вход которого соединен с выходом М-входового элемента ИЛИ-НЕ, вторым входом пятивходового элемента И и инверсным входом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, второй прямой вход которого соединен с выходом N-входового элемента ИЛИ-НЕ, первым входом пятивходового элемента И, первым прямым входом пятивходового элемента И с инверсными входами и инверсным входом двухвходового элемента И с инверсными входами, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика занятых каналов, выход пятивходового элемента И соединен с четвертым входом четырехвходового элемента ИЛИ, вычитающий вход реверсивного счетчика длины очереди соединен с выходом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, выход счетчика поступивших заявок соединен с вторым входом делителя, выход которого соединен с выходом устройства, причем счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, является реверсивным, причем элемент ИЛИ является четырехвходовым.

Введение указанных дополнительных элементов и последовательности их подключения позволяют обеспечить возможность исследования поведения реальных СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 потока заявок, счетчик 2 поступивших заявок, реверсивный счетчик 3 занятых каналов, реверсивный счетчик 4 длины очереди, реверсивный счетчик 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, счетчик 6 обслуженных заявок, трехвходовой элемент И 7, пятивходовой элемент И 8, двухвходовой элемент И 9 с инверсными входами, два трехвходовых элемента И 10.1…10.2 с инверсными входами, три четырехвходовых элемента И 11.1…11.3 с инверсными входами, пятивходовой элемент И 12 с инверсными входами, N-входовой элемент И-НЕ 13, N-входовой элемент ИЛИ-НЕ 14, М-входовой элемент И-НЕ 15, М-входовой элемент ИЛИ-НЕ 16, четырехвходовой элемент ИЛИ 17, L-входовой элемент ИЛИ 18, блок 19 случайных временных задержек, триггер 20 и делитель 21.

Устройство для моделирования систем массового обслуживания содержит генератор 1 потока заявок, счетчик 2 поступивших заявок, счетчик 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, блок 19 случайных временных задержек, реверсивный счетчик 3 занятых каналов, реверсивный счетчик 4 длины очереди, четырехвходовой элемент ИЛИ 17, счетчик 6 обслуженных заявок, трехвходовой элемент И 7, пятивходовой элемент И 8, двухвходовой элемент И 9 с инверсными входами, два трехвходовых элемента И 10.1…10.2 с инверсными входами, три четырехвходовых элемента И 11.1…11.3 с инверсными входами, пятивходовой элемент И 12 с инверсными входами, N-входовой элемент И-НЕ 13, где N - равно числу разрядов реверсивного счетчика занятых каналов, N-входовой элемент ИЛИ-НЕ 14, М-входовой элемент И-НЕ 15, где М - равно числу разрядов реверсивного счетчика длины очереди, М-входовой элемент ИЛИ-НЕ 16, L-входовой элемент ИЛИ 18, где L - равно числу разрядов реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, триггер 20 и делитель 21, выход генератора 1 потока заявок соединен со счетным входом счетчика 2 поступивших заявок, первый вход делителя 21 соединен с выходом счетчика 6 обслуженных заявок, вход которого соединен с объединенными первым прямым входом второго трехвходового элемента И 10.2 с инверсными входами, вторым прямым входом пятивходового элемента И 12 с инверсными входами, третьим прямым входом пятивходового элемента И 8, вторым прямым входом третьего четырехвходового элемента И 11.3 с инверсными входами, прямым входом двухвходового элемента И 9 с инверсными входами, единичным входом триггера 20 и выходом блока 19 случайных временных задержек, вход которого соединен с выходом четырехвходового элемента ИЛИ 17 и нулевым входом триггера 20, выход которого соединен с объединенными инверсным входом пятивходового элемента И 12 с инверсными входами, четвертым входом пятивходового элемента И 8, первым прямым входом первого трехвходового элемента И 10.1 с инверсными входами, вторым инверсным входом первого четырехвходового элемента И 11.1 с инверсными входами, третьим прямым входом третьего четырехвходового элемента И 11.3 с инверсными входами, вторым инверсным входом второго четырехвходового элемента И 11.2 с инверсными входами и третьим входом трехвходового элемента И 7, первый вход которого соединен с первыми инверсными входами первого и второго четырехвходовых элементов И 11.1 и 11.2 с инверсными входами и выходом N-входового элемента И-НЕ 13, N входов которого объединены с N входами N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14 и соединены с N выходами реверсивного счетчика 3 занятых каналов, суммирующий вход которого соединен с выходом трехвходового элемента И 7 и первым входом четырехвходового элемента ИЛИ 17, второй вход которого соединен с выходом третьего четырехвходового элемента И 11.3 с инверсными входами, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14 и М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16, третий вход трехвходового элемента ИЛИ 17 соединен с выходом первого трехвходового элемента И 10.1 с инверсными входами, инверсный и второй прямой входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14 и выходом блока 19 случайных временных задержек, четвертый прямой вход пятивходового элемента И 12 с инверсными входами соединен с пятым входом пятивходового элемента И 8 и выходом L-входового элемента ИЛИ 18, L-входов которого соединены с L-выходами реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, суммирующий вход которого соединен с выходом первого четырехвходового элемента И 11.1 с инверсными входами, третий инверсный вход которого соединен с вторым прямым входом второго четырехвходового элемента И 11.2 с инверсными входами и выходом М-входового элемента И-НЕ 15, М-входов которого объединены с М-входами М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16 и соединены с М-выходами реверсивного счетчика 4 длины очереди, суммирующий вход которого соединен с выходом второго четырехвходового элемента И 11.2 с инверсными входами, первый прямой вход которого соединен с объединенными выходом генератора 1 потока заявок, вторым входом трехвходового элемента И 7 и прямым входом первого четырехвходового элемента И 11.1 с инверсными входами, вычитающий вход реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, соединен с выходом пятивходового элемента И 12 с инверсными входами, третий прямой вход которого соединен с выходом М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16, вторым входом пятивходового элемента И 8 и инверсным входом второго трехвходового элемента И 10.2 с инверсными входами, второй прямой вход которого соединен с выходом N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14, первым входом пятивходового элемента И 8, первым прямым входом пятивходового элемента И 12 с инверсными входами и инверсным входом двухвходового элемента И 9 с инверсными входами, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 3 занятых каналов, выход пятивходового элемента И 8 соединен с четвертым входом четырехвходового элемента ИЛИ 17, вычитающий вход реверсивного счетчика длины очереди соединен с выходом второго трехвходового элемента И 10.2 с инверсными входами, выход счетчика 2 поступивших заявок соединен с вторым входом делителя 21, выход которого соединен с выходом устройства, причем счетчик 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, является реверсивным, причем элемент ИЛИ 17 является четырехвходовым.

Вербальной моделью работы устройства является следующая. Поток заявок на обслуживание представляет случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным законам.

Заявки на обслуживание принимаются тогда, когда в системе свободен хотя бы один канал. Если в системе занят хотя бы один канал, а заявка от генератора потока заявок не поступила, то на обслуживание принимается заявка от реверсивного счетчика занятых каналов.

Если в системе свободны все каналы, а заявка не поступила, то на обслуживание принимается заявка от реверсивного счетчика длины очереди.

Если в системе свободны каналы, заявка от генератора потока заявок не поступила, и нет заявок в реверсивном счетчике длины очереди, то на обслуживание принимается заявка от счетчика заявок, получивших в какой-то момент времени отказ в обслуживании.

Моделью обслуживающего прибора является блок случайных временных задержек. Закон распределения интервала между импульсами на его выходе может быть разным или одним и тем же для каждой в отдельности заявки, так как он моделирует время обслуживания заявки.

Устройство может работать в трех режимах: обслуживание заявок, поступивших от генератора потока заявок; обслуживание заявок, поступивших от реверсивного счетчика длины очереди; обслуживание заявок, поступивших от счетчика заявок, получивших в какой-то момент времени отказ в обслуживании. Количество обслуженных заявок за период моделирования подсчитывается счетчиком обслуженных заявок. Коэффициент обслуживания определяется как соотношение количества обслуженных заявок к общему количеству поступивших за определенный промежуток времени.

Устройство работает следующим образом. Когда в системе свободен хотя бы один канал, с выхода N-входового элемента И-НЕ 13 выдается разрешающий потенциал, который поступает на первый вход трехвходового элемента И 7, на второй вход которого поступает импульс от генератора 1 потока заявок. Импульс с выхода трехвходового элемента И 7 поступает далее на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов и одновременно через первый вход четырехвходового элемента ИЛИ 18 - в блок 20 случайных временных задержек. Импульс, поступающий на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов, увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала.

Импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек появляется через случайное время, равное длительности обслуживания. Этот импульс поступает на прямой вход двухвходового элемента И 9 с инверсными входами, на инверсный вход которого поступает запрещающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14. Двухвходовой элемент И 9 с инверсными входами оказывается открытым. С выхода второго двухвходового элемента И 9 с инверсными входами импульс поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов и уменьшает его код на единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала.

Кроме того, сигнал с выхода трехвходового элемента И 7 через четырехвходовой элемент ИЛИ 18 поступает на нулевой вход триггера 21, переводя его в нулевое состояние. Запрещающий потенциал с единичного выхода триггера 21 поступает на третий вход трехвходового элемента И 7, запрещая прохождение следующего импульса от генератора 1 потока заявок на вход блока 20 случайных временных задержек и на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов. После окончания обслуживания импульсом с выхода блока 20 случайных временных задержек триггер 21 устанавливается в единичное состояние. Разрешающий потенциал с его выхода поступает на третий вход трехвходового элемента И 7, и, если в системе свободен хотя бы один канал, то очередной импульс от генератора 1 потока заявок поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов и одновременно через четырехвходовой элемент ИЛИ 18 - в блок 20 случайных временных задержек.

В момент времени, когда не закончено обслуживание предыдущей заявки, но все каналы в системе заняты, с выхода N-входового элемента И-НЕ 13 выдается запрещающий потенциал, который закрывает трехвходовой элемент И 7 и через первый инверсный вход открывает второй четырехвходовой элемент И 11.2 с инверсными входами. Если имеется хотя бы одно свободное место в реверсивном счетчике 4 длины очереди, то с инверсного выхода М-входового элемента И-НЕ 15 на третий прямой вход второго четырехвходового элемента И 11.2 с инверсными входами выдается разрешающий потенциал. С выхода триггера 21 на второй инверсный вход выдается запрещающий потенциал. Второй четырехвходовой элемент И 11.2 с инверсными входами оказывается открытым. Очередной импульс с генератора 1 через открытый четырехвходовой элемент И 11.2 с инверсными входами и двухвходовой элемент ИЛИ 17 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 длины очереди. Импульс, поступающий на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 длины очереди, увеличивает его код на единицу, что означает появление в очереди еще одной заявки.

В момент времени, когда не закончено обслуживание предыдущей заявки, но все каналы в системе и в очереди заняты, с выходов N-входового элемента И-НЕ 13 с инверсными входами и М-входового элемента И-НЕ 15 с инверсными входами выдаются запрещающие потенциалы, которые закрывает соответственно трехвходовой элемент И 7 и второй четырехвходовой элемент И 11.2 с инверсными входами и открывают по инверсным входам первый четырехвходовой элемент И 11.1 с инверсными входами. С выхода триггера 21 на второй инверсный вход первого четырехвходового элемента И 11.1 с инверсными входами выдается запрещающий потенциал. Следующий импульс от генератора 1 через открытый первый четырехвходовой элемент И 11.1 с инверсными входами поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании.

В момент времени, когда закончено обслуживание предыдущей заявки, в системе хотя бы один канал занят, а с выхода генератора 1 не поступает импульс, по импульсу с выхода блока 20 случайных временных задержек, поступающему на второй прямой вход первого трехвходового элемента И 10.1 с инверсными входами, на обслуживание принимается одна из заявок с реверсивного счетчика 3 занятых каналов. Когда закончено обслуживание предыдущей заявки, с выхода триггера 21 на первый прямой вход первого трехвходового элемента И 10.1 с инверсными входами поступает разрешающий потенциал. На его инверсный вход поступает запрещающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14. Трехвходовой элемент И 10.1 с инверсными входами оказывается открыт. Импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек через трехвходовой элемент И 10.1 с инверсными входами поступает на третий вход четырехвходового элемента ИЛИ 18 и далее на вход блока 20 случайных временных задержек и нулевой вход триггера 21. После окончания обслуживания импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек поступает на прямой вход двухвходового элемента И 9 с инверсными входами, на инверсный вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14 и далее на вычитающий вход реверсивного счетчика 3 занятых каналов и уменьшает его код на единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала.

В момент времени, когда закончено обслуживание предыдущей заявки, в системе все каналы свободны, а с выхода генератора 1 не поступает импульс, по импульсу с выхода блока 20 случайных временных задержек, поступающему на третий вход четырехвходового элемента И 11.3 с инверсными входами, на обслуживание принимается одна из заявок, стоящих в очереди. Когда закончено обслуживание предыдущей заявки, с выхода триггера 21 на третий прямой вход четырехвходового элемента И 11.3 с инверсными входами поступает разрешающий потенциал. На его первый вход поступает разрешающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14, а на инверсионный вход - запрещающий потенциал с выхода М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16. Третий четырехвходовой элемент И 11.3 с инверсными входами оказывается открытым. Импульс, поступающий на его второй прямой вход, выдается на вход и через четырехвходовой элемент ИЛИ 18 поступает в блок 20 случайных временных задержек, имитируется принятие на обслуживание одной из заявок, стоящих в очереди. Триггер 21 переводится в нулевое состояние. Импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек поступает на прямой вход двухвходового элемента И 9 с инверсными входами, на инверсный вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14. Двухвходовой элемент И 9 с инверсными входами оказывается закрытым. Уменьшение кода в реверсивном счетчике 3 занятых каналов на единицу не происходит и значение кода сохраняется равным нулю (все каналы свободны). Кроме того, импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек поступает на первый прямой вход третьего трехвходового элемента И 10.3 с инверсными входами, на второй вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14. На инверсный вход третьего трехвходового элемента И 10.3 с инверсными входами поступает запрещающий потенциал с выхода М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16. Второй двухвходовой элемент И 9 с инверсными входами оказывается открытым. Импульс с его выхода поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 длины очереди и уменьшает его код на единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала в очереди.

В момент времени, когда закончено обслуживание предыдущей заявки, в системе и в очереди все каналы свободны, по импульсу с выхода блока 20 случайных временных задержек, поступающему на третий прямой вход пятивходового элемента И 8, на обслуживание принимается одна из заявок, с реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании. На первый, второй, четвертый и пятый входы пятивходового элемента И 8 поступают разрешающие потенциалы соответственно с выходов N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14, М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16, триггера 21 и L-входового элемента ИЛИ 19. Импульсом, поступающим с выхода пятивходового элемента И 8 через четырехвходовой элемент ИЛИ 18 в блок 20 случайных временных задержек, имитируется принятие на обслуживание одной из заявок, получивших в какой-то момент времени отказ в обслуживании. Триггер 21 при этом переводится в нулевое состояние. На первый, третий и четвертый прямые входы пятивходового элемента И 12 с инверсными входами поступают разрешающие потенциалы соответственно с выходов N-входового элемента ИЛИ-НЕ 14, М-входового элемента ИЛИ-НЕ 16 и L-входового элемента ИЛИ 19, а на инверсный вход - запрещающий потенциал с выхода триггера 21. Так как триггер 21 имеет конечное время срабатывания, то пятивходовой элемент И 12 оказывается открытым. Импульс с выхода блока 20 случайных временных задержек поступает на второй прямой вход пятивходового элемента И 12 с инверсными входами и далее на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 заявок, получивших отказ в обслуживании, и уменьшает его код на единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала.

Независимо от того, какая заявка обслуживается в блоке 20 случайных временных задержек от генератора 1 потока заявок, стоящих в очереди или получивших отказ в обслуживании, каждое обслуживание фиксируется в счетчике 6 обслуженных заявок путем суммирования импульсов, поступающих с выхода блока 20 случайных временных задержек. В результате по окончании моделирования в счетчике 2 поступивших заявок будет зафиксировано общее количество поступивших заявок от генератора 1, а в счетчике 6 обслуженных заявок - количество обслуженных заявок, которые поступают соответственно на первый и второй входы делителя 22. В делителе 22 определяется коэффициент обслуживания, на основании которого можно делать выводы о поведении реальных СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания.

Таким образом, в устройстве обеспечивается возможность исследования поведения реальных СМО в зависимости от законов распределения поступления заявок и законов распределения их обслуживания.

1. Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор потока заявок, счетчик поступивших заявок, счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, блок случайных временных задержек, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик длины очереди и элемент ИЛИ, выход генератора потока заявок соединен со счетным входом счетчика поступивших заявок, отличающееся тем, что в него дополнительно введены счетчик обслуженных заявок, трехвходовой элемент И, пятивходовой элемент И, двухвходовой элемент И с инверсными входами, два трехвходовых элемента И с инверсными входами, три четырехвходовых элемента И с инверсными входами, пятивходовой элемент И с инверсными входами, N-входовой элемент И-НЕ, где N - равно числу разрядов реверсивного счетчика занятых каналов, N-входовой элемент ИЛИ-НЕ, М-входовой элемент И-НЕ, где М - равно числу разрядов реверсивного счетчика длины очереди, М-входовой элемент ИЛИ-НЕ, четырехвходовой элемент ИЛИ, L-входовой элемент ИЛИ, где L - равно числу разрядов реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, триггер и делитель, первый вход которого соединен с выходом счетчика обслуженных заявок, вход которого соединен с объединенными первым прямым входом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, вторым прямым входом пятивходового элемента И с инверсными входами, третьим прямым входом пятивходового элемента И, вторым прямым входом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, прямым входом двухвходового элемента И с инверсными входами, единичным входом триггера и выходом блока случайных временных задержек, вход которого соединен с выходом четырехвходового элемента ИЛИ и нулевым входом триггера, выход которого соединен с объединенными инверсным входом пятивходового элемента И с инверсными входами, четвертым входом пятивходового элемента И, первым прямым входом первого трехвходового элемента И с инверсными входами, вторым инверсным входом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, третьим прямым входом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, вторым инверсным входом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами и третьим входом трехвходового элемента И, первый вход которого соединен с первыми инверсными входами первого и второго четырехвходовых элементов И с инверсными входами и выходом N-входового элемента И-НЕ, N входов которого объединены с N входами N-входового элемента ИЛИ-НЕ и соединены с N выходами реверсивного счетчика занятых каналов, суммирующий вход которого соединен с выходом трехвходового элемента И и первым входом четырехвходового элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего четырехвходового элемента И с инверсными входами, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ и М-входового элемента ИЛИ-НЕ, третий вход трехвходового элемента ИЛИ соединен с выходом первого трехвходового элемента И с инверсными входами, инверсный и второй прямой входы которого соединены с выходами соответственно N-входового элемента ИЛИ-НЕ и выходом блока случайных временных задержек, четвертый прямой вход пятивходового элемента И с инверсными входами соединен с пятым входом пятивходового элемента И и выходом L-входового элемента ИЛИ, L-входов которого соединены с L-выходами реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, суммирующий вход которого соединен с выходом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, третий инверсный вход которого соединен с вторым прямым входом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами и выходом М-входового элемента И-НЕ, М-входов которого объединены с М-входами М-входового элемента ИЛИ-НЕ и соединены с М-выходами реверсивного счетчика длины очереди, суммирующий вход которого соединен с выходом второго четырехвходового элемента И с инверсными входами, первый прямой вход которого соединен с объединенными выходом генератора потока заявок, вторым входом трехвходового элемента И и прямым входом первого четырехвходового элемента И с инверсными входами, вычитающий вход реверсивного счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании, соединен с выходом пятивходового элемента И с инверсными входами, третий прямой вход которого соединен с выходом М-входового элемента ИЛИ-НЕ, вторым входом пятивходового элемента И и инверсным входом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, второй прямой вход которого соединен с выходом N-входового элемента ИЛИ-НЕ, первым входом пятивходового элемента И, первым прямым входом пятивходового элемента И с инверсными входами и инверсным входом двухвходового элемента И с инверсными входами, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика занятых каналов, выход пятивходового элемента И соединен с четвертым входом четырехвходового элемента ИЛИ, вычитающий вход реверсивного счетчика длины очереди соединен с выходом второго трехвходового элемента И с инверсными входами, выход счетчика поступивших заявок соединен с вторым входом делителя, выход которого соединен с выходом устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что счетчик заявок, получивших отказ в обслуживании, является реверсивным.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент ИЛИ является четырехвходовым.

Изобретение относится к вычислительной технике, а конкретнее к распределенным моделям прикладного программирования. .

Способ шихаева обучения решению алгебраических и неопределенных уравнений численным моделированием на основе единого решателя // 2389082

Изобретение относится к средствам для обучения математике, в частности решения алгебраических и неопределенных уравнений. .

Генерация последовательности операций по комплексному анализу на основе предсказательной модели одиночной скважины - модульного динамического тестера (swpm-mdt) // 2336567

Изобретение относится к компьютерной системе, основанной на программном обеспечении предсказательной модели одиночной скважины (SWPM). .

Способ компьютерного моделирования центровки грузового самолета типа ан-124-100 // 2331109

Изобретение относится к компьютерному моделированию центровки грузового самолета типа АН-124-100. .

Способ автоматического моделирования системы управления процессом и система управления процессом // 2294015

Изобретение относится к способу автоматического моделирования системы управления процессом, в которой элементы пользовательского интерфейса организованы в древовидную структуру, отражающую топографию элементов в системе управления процессом.

Способ фиксации и визуализации вида изменяющегося объекта в любой из моментов или периодов времени (варианты) // 2285288

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля за состоянием различных изменяющихся объектов. .

Устройство для моделирования процесса принятия решений // 2262131

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных устройствах вычислительной техники для определения наилучшей стратегии управления в условиях неопределенности.

Система для определения стоимости проекта // 2259593

Изобретение относится к средствам определения стоимости проекта на ранних стадиях проектирования. .

Устройство для моделирования процесса принятия решений // 2214624

Способ компьютерного моделирования стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран // 2197017

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования динамики взаимодействия крупномасштабных систем. .

Способ испытаний автоматизированных систем сбора, обработки и анализа информации на основе выявления и принудительной инициации областей ошибок и джокеров // 2520376

Изобретение относится к автоматизированным системам сбора, обработки и анализа информации, а также системам искусственного интеллекта и может быть использовано при разработке, испытаниях, исследовании и совершенствовании автоматизированных систем сбора, обработки и анализа информации, в том числе специальных программных комплексов системы информационно-телеметрического обеспечения образцов ракетно-космической техники. Техническим результатом является выявление системных и синтаксических ошибок алгоритмов систем и сведение их к минимуму с учетом морфогенеза системы. Объект испытаний помещают в программный комплекс имитации группового телеметрического сигнала и моделируют ситуации, степень агрегации которых ниже агрегирующей способности объекта испытаний, проводят настройку весов и ребер графа, получают многомерный граф реализации решающей функции, который дифференциально отображают на плоскость, и при этом выявляют характерные построения. Моделируют ситуации, вызывающие инициацию вершин и ребер графа, образующих характерные построения, порождая новый многомерный граф, с новыми характерными построениями на проекции. Таким образом, итеративно проводят перестройку графа реализации решающей функции. 6 ил.

Способ математического и компьютерного моделирования // 2530710

Изобретение относится к моделированию и может быть использовано для создания модели поведения конструкций и изделий авиационной техники в условиях неопределенности входных параметров. Техническим результатом является повышение точности испытаний механических и эксплуатационных свойств разрабатываемых и восстановленных узлов и деталей. Способ содержит создание модели поведения конструкций и изделий авиационной техники в условиях неопределенности входных параметров на двух уровнях: макроскопическом - методом конечно-элементного моделирования и микроскопическом - методами квантовой механики и молекулярной динамики, сначала рассматриваются микроскопические образцы, представляющие модель, геометрически подобную стандартным образцам, используемым для механических испытаний, которые виртуально испытываются методами молекулярной динамики, а полученные механические параметры микроскопических образцов используют, как недостающие макроскопические параметры в моделях материалов для конечно-элементного моделирования, причем при переходе от микроскопического к макроскопическому уровню моделирования и обратно используют масштабную инвариантность механических параметров и законов. 4 ил.

Способ анализа и оптимизации конструкций котлов с плавниковыми экранами // 2568783

Изобретение относится к области проектирования и оптимизации тонкостенных конструкций с периодически изменяющимися сечением и внутренними каналами в стенках. Технический результат - снижение трудоемкости анализа и оптимизации конструкции и уменьшение времени вычислительных операций в ходе оценки прочности, жесткости и устойчивости конструкций. Способ состоит в том, что на первом этапе формируют измененную конструкцию экранов в виде ортотропных пластин и/или оболочек, рассчитывают их размерные, физические и физико-механические характеристики, формируют конечно-элементную модель этой конструкции, проводят моделирование ее напряженно-деформированного состояния, анализ и оптимизацию конструкции, определяют локальные области ортотропных пластин и/или оболочек с повышенными перемещениями, напряжениями и деформациями. На втором этапе формируют вторую измененную конструкцию участками плавниковых экранов в локальных областях ортотропных пластин и/или оболочек с повышенными перемещениями, напряжениями и деформациями, моделируют их твердотельными моделями, проводят моделирование ее напряженно-деформированного состояния, анализ и оптимизацию конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ моделирования процессов двухуровневого адаптивного управления и система моделирования для его осуществления // 2580785

Группа изобретений относится к области моделирования процессов управления и может быть использована для моделирования процессов двухуровневого адаптивного управления техническими средствами (ТС) различного назначения, например охраны, связи, разведки, защиты информации, радиоэлектронной борьбы, радиолокации и др. Техническим результатом является повышение эффективности принятия решений по управлению техническими средствами. Система моделирования содержит соответствующим образом соединенные модели: пунктов управления, линий связи, устройств хранения баз данных, блоков сбора и анализа данных, адаптивного выбора порядка доопределения данных и оценки эффективности воздействия, доопределения данных, идентификации, классификации, определения приоритетов, оценки эффективности, формирования списка ТС по эффективности, распределения объектов между ТС, формирования целеуказаний ТС, пультов управления, устройств отображения информации, приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов и управления техническим средством. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ автоматической кластеризации объектов // 2586025

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при анализе и моделировании сложно формализуемых процессов, характеризующихся большим числом учитываемых факторов, что требует применения специализированных методов и инструментальных средств для многомерного анализа разнокачественной информации. Техническим результатом является повышение устойчивости последовательной кластеризации. Способ автоматической кластеризации объектов содержит формирование из исходного множества классифицируемых объектов выборок в виде начальных кластеров, причем исходное множество формируется путем идентификации каждого классифицируемого объекта его параметром, задающим координату классифицируемого объекта в исходном множестве, и рассматривается как выборка обучения, которую формируют по показательному закону распределения, а данные о кластерах, полученные на этапе обучения, заносятся в соответствующие элементы блока памяти, которые используются при дальнейшем последовательном накоплении в них измерительной информации, на этапе обучения определяют также модель кластера Ki с количеством элементов Ni, удовлетворяющую минимуму риска RMi(α) формирования модели кластера. 2 ил.

Способ добычи нефти или газа с применением компьютерного моделирования нефтяного или газового месторождения и эксплуатационного оборудования // 2594405

Изобретение относится к добыче нефти и газа с применением компьютерного моделирования. Техническим результатом является повышение эксплуатации месторождения. Предложен способ определения множества значений в промысловом объекте, реализуемый с использованием компьютера, и включает этапы, на которых осуществляют: получение компьютерной системой модели данных, представляющей коллектор и каждый скважинный ствол, причем модель содержит один или более узлов на указанном промысловом объекте, а узлы включают один или более наборов узлов, при этом каждый набор содержит единичный узел или множество соединенных друг с другом узлов, причем по меньшей мере один узел в каждом наборе находится в скважинном стволе; получение компьютерной системой системы линейных алгебраических уравнений, устанавливающих взаимосвязь между указанными значениями, представленными в уравнениях в качестве переменных, причем указанные значения включают давление для каждого узла в каждом наборе и включают значения расхода потока, определенные расходами потока в узлы или из узлов, в каждом наборе, и для каждого узла уравнения содержат набор из одного или более уравнений со значениями в узле, при этом для по меньшей мере одного узла в каждом наборе узлов набор из одного или более уравнений содержит по меньшей мере одно уравнение с давлением в узле и с одним или более значениями расхода потока в узле; выполнение компьютерной системой линейного преобразования системы уравнений, причем линейное преобразование включает линейное преобразование уравнений каждого набора уравнений для исключения по меньшей мере одного значения расхода потока из по меньшей мере одного уравнения в каждом наборе уравнений и при этом линейное преобразование обеспечивает преобразованную систему уравнений; и решение компьютерной системой преобразованной системы уравнений для указанных значений. 10 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

Имитационная модель движения транспортных и пешеходных потоков в городских условиях на основе агентно-ориентированного подхода // 2601133

Изобретение относится к созданию имитационной модели движения транспортных и пешеходных потоков, использующейся в тренажерах для обучения вождению. Техническим результатом является создание высокоточной имитационной модели дорожного движения с возможностью гибкой настройки взаимоотношений между множеством участников дорожного движения. В способе построения имитационной модели дорожного движения загружают из базы данных информацию о дорожной сети. Генерируют множество автономных агентов дорожной сети, причем каждый упомянутый агент содержит физическую и логическую модели, и моделируют участников дорожного движения с помощью полученных агентов. Определяют уникальные идентификаторы событий пересчета состояния агентов для каждого участника дорожного движения. Обрабатывают идентификаторы с помощью дискретно-событийного моделирования (ДСМ). Генерируют и визуализируют среду функционирования агентов. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ создания модели объекта // 2607977

Изобретение относится к компьютерно-реализуемому способу и системе создания модели объекта. Технический результат заключается в обеспечении автоматизированного создания модели объекта. В способе принимают входные данные, описывающие моделируемый объект, содержащие набор характеристик связей между его частями, осуществляют деление набора данных для выявления понятий, получают первичные данные, представленные в виде числовых рядов, характеризующих свойства моделируемого объекта, осуществляют оценку и оптимизацию количества свойств, описывающих части объекта, функциональную обработку полученных рядов, сортировку, группировку полученных результатов, проверку сгруппированных данных на избыточность и процедуру их нормализации, осуществляют построение функциональных связей между нормализованными сгруппированными данными, определяют функции, примененные для анализа связей между частями моделируемого объекта, выявляют коррелирующие и незначащие свойства, получают нормализованные значения по связям между группами изучаемого объекта, выполняют определение критичных и не критичных связей, выполняют построение модели объекта, которая считается созданной, если она дает предсказуемый результат, иначе этот результат используется для итеративного повторения предыдущих шагов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и система удаленного мониторинга энергетических установок // 2626780

Изобретение относится к удаленному мониторингу объектов. В способе для удаленного мониторинга и прогнозирования состояния технологических объектов, относящихся к турбоагрегатам, получают данные от объекта контроля; формируют на основании этих данных эталонную выборку показателей работы и строят матрицы состояния из компонентов точек выборки. На основании MSET метода с помощью матрицы состояния строят эмпирические модели прогнозирования состояния объекта. Определяют по разности компонентов наблюдаемой точки и точки, моделирующей состояние объекта, компоненты невязок. Определяют разладки, отображающие степень влияния показателей работы объекта на отклонение показателей параметров объекта. Анализируют поступающую информацию от объекта контроля. Определяют степень отклонения параметров объекта от показателей эмпирических моделей и выявляют разладки для таких показателей. Ранжируют вычисленные разладки. Обновляют на основании отфильтрованной выборки эмпирические модели и формируют сигнал отклонении параметра объекта контроля на основании обновленной модели. Повышается точность прогнозирования. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ моделирования мониторинга рисков для информационно-управляющей системы в условиях информационно-технических воздействий // 2634169

Изобретение относится к диагностике и контролю технического состояния информационно-телекоммуникационных сетей связи. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности результатов моделирования за счет моделирования внутренних рисков и оценки ущерба, наносимого ИУС внутренними и внешними рисками. Способ включает этапы: создают базу данных параметров внутренних и внешних рисков; связывают её с базами данных специализированных организаций; создают систему обнаружения, предупреждения и противодействия (СОПП) рискам; в модель ИУС, функционирующую в условиях внешних рисков, включают модель функционирования СОПП и модель внутренних рисков; обучают СОПП; оценивают ущерб, нанесенный внутренними и внешними рисками, при необходимости изменяют параметры СОПП; измеренные параметры рисков СОПП сравнивают со значениями из базы данных; определяют уровень риска для ИУС; при выявлении признаков рисков оценивают возможный ущерб; при необходимости осуществляют противодействие рискам; оценивают зафиксированные параметры, при необходимости дополняют базы данных СОПП. 1 ил.