Система моделирования динамических процессов



Система моделирования динамических процессов
Система моделирования динамических процессов
Система моделирования динамических процессов
Система моделирования динамических процессов
Система моделирования динамических процессов

 


Владельцы патента RU 2541169:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет" (RU)

Изобретение относится к области моделирования различных динамических процессов, происходящих в природе и обществе. Техническим результатом является сокращение времени моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сокращение вычислительных ресурсов при заданном времени моделирования, а также повышение точности и достоверности моделирования. Система содержит центр управления системой, соединенный через шину опроса с каждым автоматом; при этом автомат содержит коммуникационный блок, блоки: обработки входящих инструкций на текущем временном шаге, общих параметров автомата, общих параметров событий, очереди заявок, генератор событий, блок определения величины текущего временного шага, обработчик событий, блок формирования выходящих инструкций на текущем временном шаге, элементы логического выбора. 5 ил.

 

Изобретение относится к технике аналогового, цифрового и цифроаналогового моделирования различных динамических процессов, происходящих в природе и обществе.

Известна информационно-аналитическая система для моделирования рациональной бизнес-системы компании (патент РФ №2171498, кл. G06F 17/00, пр. 08.11.2000 г.), содержащая компьютерное устройство концептуального описания бизнеса компании, компьютерное устройство факторного анализа внешней среды и, по меньшей мере, одно рабочее место оператора, предназначенное для ввода информационных баз данных внешних источников информации, при этом компьютерное устройство концептуального описания бизнеса компании выполнено с возможностью ввода реестра данных значений параметров бизнеса и предназначено для обработки упомянутых данных путем определения и ранжирования параметров показателей бизнеса о составе участников компании по маркетинговым показателям рынка продукции и стратегическим показателям бизнеса и формирования требований и ограничений упомянутых параметров, для анализа экономических и технологических факторов и показателей результатов деятельности компании, для составления реестра данных значений параметров бизнеса компании, компьютерное устройство факторного анализа внешней среды предназначено для сбора данных о состоянии соответствующих параметров внешней среды и расчета влияния их на параметры и факторы бизнеса компании.

Недостатком данной системы является ограничение сравнительно простыми, узко специализированными задачами моделирования. При этом не учитывается возможное взаимное влияние различных внешних и внутренних факторов и не производится выявление взаимозависимостей как между самими факторами, так и между событиями, происходящими в моделируемом процессе. Что, в свою очередь, не позволяет приблизить процесс моделирования к реальным условиям, в которых происходят те или иные динамические процессы.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является система моделирования и анализа динамических процессов (патент РФ №2262737 С1, кл. G06F 17/00, пр. 09.02.2004 г.), принятая за прототип.

Данная система моделирования и анализа динамических процессов состоит из автоматов, шины опроса автоматов, центра управления системой, блока рассылки инструкции автоматов. Количество автоматов в системе произвольно и определяется характером и сложностью решаемых задач в процессе построения модели исследуемого процесса (явления) и может изменяться в процессе работы системы. Все автоматы равноправны по отношению друг к другу. Взаимодействие автоматов между собой осуществляется посредством коммуникационных блоков, являющихся неотъемлемыми частями каждого из них.

Для раскрытия изобретения рассмотрим более подробно структуру и алгоритм работы автомата и центра управления системы-прототипа.

Структура автомата. Каждый автомат имеет блочную структуру и содержит следующие блоки:

- блок общих параметров автомата;

- блок общих параметров событий;

- блок очереди заявок;

- блок генерации событий;

- блок очереди событий;

- обработчик событий;

- коммуникационный блок;

- блок обработки входящих инструкций на текущем временном шаге;

- блок формирования выходящих инструкций на текущем временном шаге.

Каждый из автоматов осуществляет свое функционирование в соответствии с управляющими параметрами и настройками, установленными в момент построения модели исследуемого процесса; а также в соответствии с инструкциями, полученными непосредственно в процессе функционирования системы от автоматов и центра управления системой.

Блок общих параметров автомата содержит, как следует из названия блока, параметры автомата, которые определяются исходя из особенностей моделируемого процесса и функции, осуществляемой автоматом. Автоматы могут иметь различное количество параметров, характеризующих их работу.

Блок общих параметров событий автомата содержит параметры событий, которые обрабатываются автоматом, которые также определяются исходя из особенностей моделируемого процесса и функции, выполняемой автоматом.

Имитация событий, происходящих в автомате на каждом шаге моделируемого процесса, задается блоком генерации событий. Данным блоком фактически определяется характер функционирования автомата, через заданные стохастические закономерности, варьирование характеристик которых позволяет проводить эффективную адаптацию функционирования автомата в процессе проведения моделирования. События, сгенерированные блоком генерации событий, после генерации помещаются в очередь событий блока очереди событий.

Связь каждого автомата со всей системой в целом осуществляется через коммуникационный блок. Вход и выход автомата являются сетевыми и являются соответственно входом и выходом.

Блок очереди заявок содержит параметры очереди заявок и осуществляет формирование очереди заявок и управление параметрами очереди заявок.

Блок очереди событий содержит параметры очереди событий, формирует очередь событий и осуществляет управление параметрами очереди событий.

Обработчик событий содержит параметры обработки событий и осуществляет управление параметрами обработчика событий.

Инструкции - набор директив, указаний, команд и т.п., формируемых при опросе конкретного автомата и адресуемых автоматам, подключенным к шине опроса автоматов. Центр управления системой (ЦУС) содержит:

- блок общих параметров модели;

- блок анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели;

- блок вывода результатов;

- блок генерации автоматов;

- блок ликвидации автоматов;

- блок изменения параметров автомата;

- блок списка автоматов;

- блок рассылки инструкций на оптимизацию автоматов;

- коммуникационный блок.

Вся система работает в пошаговом режиме. Шаг - элементарный период времени (секунда, минута, час, сутки и т.п.), выбираемый исходя из характера решаемой задачи в процессе построения модели.

Моделируемый период времени - совокупность элементарных периодов времени (шагов), по истечении которых моделирование процесса будет завершено.

На каждом шаге выполняются:

- анализ состояния системы;

- процедуры оптимизации параметров автоматов;

- отображение состояния системы и вывод текущих результатов в соответствии с заданными установками;

- генерация (создание) новых автоматов и их подключение со следующего шага к шине опроса автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;

- активация ранее деактивированных автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;

- ликвидация автоматов и их отключение со следующего шага от шины опроса автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;

- деактивация ранее активированных автоматов на основании результатов произведенной оптимизации параметров автоматов;

- обновление управляющих параметров настройки автоматов;

- последовательный опрос всех автоматов, подключенных к шине опроса на момент его проведения в порядке их подключения;

- обработка каждым из автоматов входящих информационных потоков, полученных от автоматов через блок рассылки инструкций и центра управления системой через блок рассылки инструкций на оптимизацию автоматов;

- формирование каждым из опрашиваемых автоматов очередей заявок на генерацию в последующие моменты времени определенных для него событий и изменение значений управляющих параметров;

- генерация каждым из автоматов определенных для него событий в соответствии с установленными параметрами и имеющимися заявками;

- формирование каждым из опрашиваемых автоматов очередей событий, ожидающих обработки;

- обработка каждым из опрашиваемых автоматов событий, подлежащих выполнению, включенных в очередь событий в соответствии с установленными параметрами и способами обработки;

- формирование каждым из опрашиваемых автоматов выходящего информационного потока в виде последовательности инструкций для автоматов;

- передача информационных потоков через блок рассылки инструкций в сетевые входы автоматов, подключенных к шине опроса автоматов.

По истечении моделируемого периода времени (последовательного прохождения всех шагов) работа системы завершается выводом полученных результатов в соответствии с заданными установками системы.

Величина текущего временного шага задается в блоке общих параметров модели, исходя из характера моделируемого процесса, и является величиной, характерной для конкретных типов динамических процессов.

Таким образом, в данной системе моделирования задается фиксированная величина текущего временного шага, рассчитывается количество шагов моделируемого процесса, исходя из вероятностной длительности всего процесса в целом, и осуществляется последовательный опрос автоматов, участвующих в работе системы на каждом временном шаге.

Недостатком данной системы является вероятность пропуска события в случае, если время его существования меньше величины выбранного текущего временного шага (фиг. 1), нерациональное использование вычислительных ресурсов, увеличение времени моделирования.

Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сокращение вычислительных ресурсов при заданном времени моделирования, а также повышение точности и достоверности моделирования.

Технический результат достигается за счет того, что в системе происходит динамическое изменение величины текущего временного шага в процессе функционирования модели, при этом в каждый автомат дополнительно вводится блок определения величины текущего временного шага, вход которого соединен с блоком очереди событий, а выход - через выходы двадцать первого и двадцать второго логических элементов и коммутационный блок - с шиной опроса автоматов; кроме того, в центр управления системой дополнительно вводится блок управления модельным временем, вход которого соединен с шиной опроса автоматов и блоком ввода начальных значений параметров, а выход - через выход четвертого логического элемента выбора - с блоком общих параметров модели.

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся систем моделирования динамических процессов, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности - ′′новизна′′.

Совокупность признаков изобретения, обеспечивающих сокращение времени моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сокращение вычислительных ресурсов при заданном времени моделирования, а также повышение точности и достоверности моделирования системы моделирования динамических процессов, позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности ′′изобретательский уровень′′.

Заявленное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображено графическое представление процесса моделирования при фиксированном текущем временном шаге.

На фиг. 2 изображено графическое представление процесса моделирования при динамическом изменении текущего временного шага.

На фиг. 3 изображена схема опроса автоматов в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.

На фиг. 4 изображена функциональная схема центра управления в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.

На фиг. 5 изображена функциональная схема автомата в предлагаемой системе моделирования динамических процессов.

Фиг. 3, 4 и 5 отличаются от прототипа тем, что в них включены дополнительные связи и блоки, которые обозначены отличительными номерами.

Система моделирования динамических процессов содержит следующие блоки:

1. ЦУС - центр управления системой.

2. А1 - автомат 1.

3. А2 - автомат 2.

4. An - автомат n.

5. РИ - рассылка инструкций.

6-14 - элементы логического выбора.

15. ВНЗП - ввод начальных значений параметров.

16. БУМВ - блок управления модельным временем.

17. ОПМ - общие параметры модели.

18. АиОПАиОПМ - анализ и оптимизация параметров автоматов и общих параметров модели.

19. BP - вывод результатов.

20. ГА - генерация автоматов.

21. ЛА - ликвидация автоматов.

22. ИПА - изменение параметров автомата.

23. СА - список автоматов.

24. РИнОА - рассылка инструкций на оптимизацию автоматов.

25. ЗРС - завершение работы системы.

26. КБ - коммуникационный блок.

27. ИТВС - изменение текущего времени системы.

28. ШОА - шина опроса автоматов.

29-39 - элементы логического выбора.

40. КБ - коммуникационный блок.

41. ОВИнТВШ - обработка входящих инструкций на текущем временном шаге.

42. ОПА - общие параметры автомата.

43. ОПС - общие параметры событий.

44. ОЗ - очередь заявок.

45. ГС - генератор событий.

46. БОТВШ - блок определения величины текущего временного шага.

47. ОбС - обработчик событий.

48. ФВИнТВШ - формирование выходящих инструкций на текущем временном шаге.

49-56 - элементы логического выбора.

Отличие предлагаемой системы моделирования от рассмотренной системы моделирования и анализа динамических процессов - в дополнительном введении блока управления модельным временем 16 в структурную схему ЦУС и блока определения величины текущего временного шага 46 для наступающего события в структурную схему автомата, а также дополнительных связей в схему опроса автоматов.

В зависимости от характера возможных событий для каждого автомата задается вариационный ряд, который и определяет требующуюся величину текущего шага Δti для события Si. Блок управления модельным временем после завершения опроса автоматов выбирает минимальную величину временного шага Δti, в случае необходимости увеличивает или уменьшает величину временного шага системы (фиг. 2).

Алгоритм работы системы моделирования динамических процессов.

Работа системы моделирования динамических процессов осуществляется в процессе опроса на текущем временном шаге автоматов (фиг. 3). Цель опроса автоматов системы в том, чтобы по его итогам внести соответствующие корректировки и изменения в количественный, функциональный и параметрический состав автоматов системы и связей между ними путем рассылки соответствующих инструкций автоматам.

Управляющий сигнал на начало опроса автоматов на текущем временном шаге поступает из центра управления системой 1.

Опрос всегда начинается с первого автомата 2, подключенного к шине опроса автоматов. На данном этапе блок рассылки инструкций не активирован и рассылка инструкций не осуществляется. В связи с чем сигнал с выхода автомата 2 через выход ′′нет′′ элемента 6 логического выбора поступает на вход элемента 7 логического выбора. Информация о требуемой величине текущего временного шага Δt1 по шине опроса передается в ЦУС 1.

Если на выходе автомата 2 были сформированы инструкции, элемент 7 делает вывод о необходимости рассылки инструкций и с выхода "да" выдает директиву блоку 5 на рассылку инструкций, происходит активация блока 5.

Если рассылку инструкций проводить не надо, система по шине опроса переходит к опросу следующего автомата 3 и т.д.

Блок 5 рассылки инструкций выполняет свою функцию, если он активирован.

Активирование блока 5 производится в случае необходимости рассылки инструкций, сформированных на выходах автоматов 2, 3, 4. В этом случае из блоков 2, 3, 4 через выход "нет" элементов 6, 8, 10 логического выбора и выход "да" элементов 7, 9, 11 логического выбора на вход блока 5 поступает сигнал на рассылку инструкций. После этого блок 5 считается активированным до момента завершения рассылки инструкций.

Рассылка инструкций производится по адресам, указанным в инструкциях, ими могут быть блоки 2, 3, 4. Рассылка инструкций производится блоком 5 рассылки инструкций через выход "нет" элемента 12 логического выбора. В этом случае блоки, получившие инструкции, после их получения возвращают управление блоку 5 рассылки инструкций с выходов "да" элементов 6, 8, 10 логического выбора.

После завершения рассылки инструкций блок 5 рассылки инструкций деактивируется и через выход "да" элемента 12 логического выбора переходит к элементам 14 и 13 логического выбора в зависимости от того, рассылка инструкций какого из автоматов производилась 2, 3 или 4. В результате чего через элементы 14 и 13 и шину опроса автоматов управление передается автомату, следующему за опрошенным.

После того как на текущем временном шаге опрос всех автоматов системы завершился, управление передается центру управления системой 1, где производится анализ результатов, полученных на текущем временном шаге, оптимизация состава автоматов и их параметров, выбор и изменение при необходимости величины текущего временного шага, вывод результатов и переход к следующему текущему временному шагу. После чего в том случае если моделируемый период времени не исчерпан и не поступало требований на завершение процесса моделирования, подается новый управляющий сигнал на начало опроса автоматов на следующем текущем временном шаге из центра управления системой 1.

Центр управления системой (фиг.4) работает по следующему алгоритму.

В зависимости от типа и характера процесса, который необходимо моделировать, осуществляется выбор начальных значений параметров моделируемого процесса и автоматов. Вся собранная информация о моделируемом процессе (входящая информация) предварительно обрабатывается, приводится в вид, удобный для обработки.

Начальные параметры модели и автоматов вводятся в блок 15 - блок ввода начальных значений параметров. Блок 15 содержит конкретные значения параметров модели и автоматов, сгруппированных для удобства их дальнейшей обработки по видам и рангам. В этом же блоке производится и формирование всех элементов системы моделирования в целом, включая список автоматов и параметры их работы.

Посредством блока 15 общие параметры модели и автоматов могут быть изменены оператором в любой момент работы системы. Таким образом, оператору предоставляется возможность не только определять в соответствии с поставленной задачей состав, структуру модели и ее параметры, но и оперативно вмешиваться в ее системы, изменяя ход моделируемого процесса.

Входящая информация от шины опроса автоматов, а также сигнал с выхода блока 15 поступает на блок управления модельным временем 16, который сравнивает требующуюся величину текущего шага для наступающих событий для каждого из автоматов и устанавливает минимальную величину текущего шага.

Сигнал с выхода блока 16 через элемент 29 логического выбора, определяющий необходимость в изменении общих параметров модели, поступает в общую схему центра управления системой.

Работа системы на первом временном шаге заключается в проверке необходимости изменения параметров модели и передаче управления коммуникационному блоку 26 для начала опроса автоматов. При этом для элементов 29 и 39 логического выбора устанавливается выход "да", а для элементов 30 и 31 логического выбора - "нет".

Критерием необходимости внесения изменений в систему является сравнение значений параметров блока 17 общих параметров модели, блока 15 начальных значений параметров, блока 16 управления модельным временем. Если при опросе значения параметров данных блоков расходятся, следовательно, последуют соответствующие изменения параметров, содержащихся в блоке 17 общих параметров модели.

После завершения опроса автоматов на текущем временном шаге управление передается через коммуникационный блок 26 и выход "нет" элемента 39 логического выбора элементу 29 логического выбора.

В этом случае, если по результатам опроса автоматов на текущем временном шаге не требуется изменений общих параметров модели, сигнал с выхода "нет" элемента 29 поступает на вход элемента 30 логического выбора. В противном случае в блоке 17 общих параметров модели производится необходимая корректировка их значений.

В случае необходимости проведения анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели сигнал с выхода "да" элемента 30 логического выбора поступает на вход блока 18 анализа и оптимизации параметров автоматов и общих параметров модели.

Если анализ и оптимизация нецелесообразны, тогда сигнал с выхода "нет" элемента 30 поступает на вход элемента 31 логического выбора.

В случае необходимости вывода результатов сигнал с выхода "да" элемента 31 поступает на вход блока 19 вывода результатов.

Если вывод результатов нецелесообразен, тогда сигнал с выхода "нет" элемента 31 поступает на вход коммуникационного блока 26.

В случае передачи управления коммуникационному блоку 26 элементами 31, 34 и 38 логического выбора дальнейшая передача управления производится блоку 27 изменения текущего времени системы через выход "да" элемента 39. Происходит переход к следующему временному шагу, после чего из блока 27 производится переход на начало опроса автоматов на текущем временном шаге и управление передается шине опроса автоматов 28.

После завершения опроса автоматов на текущем временном шаге управление снова передается через коммуникационный блок 26 и выход "нет" элемента 39 элементу 29 и т.д.

Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о том, что анализ и оптимизация параметров автоматов и общих параметров модели не нужен, сигнал с выхода блока 18 через выход "нет" элемента 32 поступит на вход элемента 31. После чего элемент 31 выполняет свои действия так, как было описано выше.

Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о завершении работы или о проведении оптимизации параметров модели, тогда сигнал с выхода "да" элемента 32 поступает на вход элемента 33. В этом случае, если в блоке 18 было принято решение о необходимости завершения работы, сигнал с выхода "да" элемента 33 поступает на вход блока 19 вывода результатов, после чего сигнал "да" с выхода элемента 34 поступает в блок 25 завершения работы системы.

Если по результатам работы блока 18 будет сделан вывод о необходимости оптимизации параметров автоматов, тогда сигнал через выход "нет" элемента 33 поступает на вход блока 24 рассылки инструкций на оптимизацию автоматов. После чего блок 24 активируется и находится в таком состоянии до завершения рассылки инструкций на оптимизацию автоматов.

До тех пор, пока блок 24 находится в активированном состоянии (происходит рассылка инструкций на оптимизацию автоматов), сигнал с выхода блока 24 через выход "нет" элемента 38 поступает на входы блоков 20, 21, 22 через соответствующие элементы 35, 36, 37 логического выбора в зависимости от характера выполняемой инструкции по оптимизации автоматов и их функционального назначения.

При обработке инструкции на изменение параметров автоматов с выхода "да" элемента 37 сигнал поступает на вход блока 22 изменения параметров автоматов. После исполнения поступившей инструкции блоком 22 изменения параметров автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.

При обработке инструкции на ликвидацию или деактивацию автомата с выхода "нет" элемента 37 и выхода "да" элемента 36 сигнал поступает на вход блока 21 ликвидации автомата. После исполнения поступившей инструкции блоком 21 ликвидации автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.

При обработке инструкции на создание или активацию автомата с выходов "нет" элементов 37, 36 и выхода "да" элемента 35 сигнал поступает на вход блока 20 генерации автомата. После исполнения поступившей инструкции блоком 20 генерации автомата управление передается блоку 23 списка автоматов для выполнения необходимых корректировок списка автоматов.

После завершения блоком 23 необходимых корректировок списка автоматов управление снова передается блоку 24.

В том случае, если рассылка инструкций на оптимизацию автоматов еще не завершена, описанный выше цикл повторяется снова до тех пор, пока все инструкции на оптимизацию автоматов не будут обработаны.

После завершения обработки всех инструкций на оптимизацию автоматов блок 24 рассылки инструкций на оптимизацию автоматов деактивируется и сигнал с выхода блока 24 через выход "да" элемента 38 поступает на вход коммуникационного блока 26.

В том случае, если управление коммуникационному блоку 26 передается элементами 31, 34 и 38, с выхода блока 26 подается сигнал через выход "да" элемента 39 на вход блока 27 изменения текущего времени системы для перехода к опросу автоматов на следующем текущем временном шаге.

В случае же поступления в коммуникационный блок 26 входящего сигнала от шины опроса автоматов 28 после завершения опроса автоматов на текущем временном шаге с выхода коммуникационного блока 26 подается сигнал через выход "нет" элемента 39 элементу 29, который осуществляет свои действия так, как описано выше. И система снова переходит к анализу итогов своей работы на текущем временном шаге.

Таким образом, работа элемента 39 зависит от того, откуда поступил сигнал на вход коммутационного блока 26. Если на вход блока 26 сигнал поступил по завершении опроса автоматов на текущем временном шаге, сигнал проходит через выход "нет" данного элемента. В противном случае сигнал проходит через выход "да".

Вход и выход каждого автомата (фиг.5) являются соответственно сетевым входом и сетевым выходом. Таким образом, информация в автомат может поступить только из системы и быть передана только в систему. Других внешних связей (вне системы) автомат не имеет. По сетевому входу автомат осуществляет прием входящих информационных потоков, полученных от других автоматов через блок рассылки инструкций и центра управления системой. По сетевому выходу автомат осуществляет передачу выходящих из него информационных потоков блоку рассылки инструкций и центру управления системой.

По сетевому входу сигнал поступает на вход коммуникационного блока 40, являющегося неотъемлемой частью структуры автомата.

В момент начала работы автомат не содержит никаких выходящих инструкций для других автоматов, поскольку они формируются автоматом только после завершения своей работы на текущем временном шаге.

В том случае, если обращение к автомату через сетевой вход произведено блоком 5 рассылки инструкций и данный блок активирован, коммуникационным блоком 40 автомата производится только прием переданных ему инструкций, после чего через выход "да" элемента 49 на сетевой выход подается сигнал о завершении работы автомата.

Если же обращение к автомату инициировано шиной опроса автоматов, то коммуникационным блоком 40 через выход "нет" элемента 49 управление передается блоку 41 обработки входящих инструкций на текущем временном шаге, который производит анализ имеющихся входящих инструкций, полученных автоматом на предыдущих временных шагах.

Входящие инструкции, полученные автоматом от блока 5 рассылки инструкций на текущем временном шаге, принимаются к обработке только на следующем текущем временном шаге.

Поэтому при первом временном шаге сигнал с выхода блока 41 через выходы "нет" элементов 50, 51 и выход "да" элемента 52 подается на вход блока 44 очереди заявок в случае наличия в блоке нереализованных заявок или далее через выход "нет" элемента 52 к элементам 53, 54, 56.

Блок 44 содержит заявки на генерацию событий, обрабатываемых данным автоматом, и формирует очередь из таких заявок. Заявки на генерацию событий задаются входящими инструкциями, полученными автоматом от блока 5 рассылки инструкций. В связи с чем работа блока 44 начинается с помещения в очередь заявок, полученных автоматом на предыдущем временном шаге.

В том случае, если в очереди заявок имеется на момент проведения опроса хотя бы одна заявка, время исполнения которой наступило, блок 44 посылает через выход "да" элемента 55 сигнал на вход блока 45 генератора событии. В противном случае через выход "нет" элемента 55 управление передается элементу 53 логического выбора.

Элементом 53 через выход "да" передается управление блоку 45 генератора событий, если на текущем временном шаге общими параметрами автомата и общими параметрами событий предусмотрена генерация событий, обрабатываемых данным автоматом или же входящими инструкциями, полученными автоматом от блока 5 рассылки инструкций, определена необходимость изменения общих параметров генератора событий. В связи с чем работа блока 45 начинается с корректировки общих параметров генератора событий, полученных автоматом на предыдущем временном шаге, при наличии таковых.

Если же генерация событий на текущем временном шаге не предусмотрена или корректировка общих параметров генератора событий не требуется, элементом 53 через выход "нет" управление передается элементу 54.

Блок 45 генератора событий содержит в себе стохастические закономерности происхождения событий, обрабатываемых данным автоматом, и их параметры. Работа блока 45 генератора событий осуществляется по определенному алгоритму, который задается при вводе начальных значений параметров системы в зависимости от особенностей моделируемого процесса и характера происходящих в нем динамических процессов с учетом вероятности происхождения событий данного вида, присущих данному процессу.

В том случае, если в результате работы блоком 45 генератора событий сгенерировано происхождение хотя бы одного события, обрабатываемого данным автоматом, блок 45 посылает сигнал на вход блока определения текущего временного шага 46. Информация о требуемой величине временного шага для данного события передается через выходы «нет» элементов 54, 56 и коммуникационный блок 40 в центр управления системой.

Обработка данного события осуществляется на следующем временном шаге после оптимизации параметров автоматов, общих параметров модели, в том числе и величины текущего временного шага.

Для этого элементом 54 через выход "да" передается управление блоку 47 обработчика событий.

Если же обработка событий на текущем временном шаге не предусмотрена элементом 54 через выход "нет", управление передается элементу 56.

После завершения своей работы блок 47 обработчика событий передает управление элементу 56.

В том случае, если все входящие инструкции обработаны, но есть необходимость формирования выходящих инструкций, с выхода "да" элемента 56 сигнал поступает на вход блока 48 формирования выходящих инструкций на текущем временном шаге. В противном случае с выхода "нет" элемента 56 сигнал поступает на вход коммуникационного блока 40 для завершения работы автомата на текущем временном шаге.

После формирования выходящих инструкций в блоке 48 управление также передается коммуникационному блоку 40 для завершения работы автомата на текущем временном шаге.

Коммуникационный блок подает на сетевой выход сигнал о завершении работы автомата, о необходимости осуществления рассылки инструкций, сформированных блоком 48, другим автоматам, а также о требующейся величине текущего временного шага для наступающего события. На этом опрос автомата заканчивается.

Таким образом, предлагаемая система моделирования динамических процессов позволяет сократить время моделирования при заданном объеме вычислительных ресурсов либо сократить вычислительные ресурсы при заданном времени моделирования, повысить точность и достоверность моделирования.

Система моделирования динамических процессов, содержащая, по меньшей мере, одно рабочее место оператора, предназначенное для ввода информационных баз данных из внешних источников информации, элементы логического выбора, предназначенные для перенаправления потока входящей информации на соответствующий выход в зависимости от результатов сравнения одного из входящих параметров с эталонным значением, записанным в памяти указанного элемента; центр управления системой, соединенный через шину опроса с каждым автоматом системы, которые, в свою очередь, соединены между собой, кроме того, автоматы объединены между собой посредством шины опроса автоматов, вход и выход каждого автомата являются соответственно сетевым входом и сетевым выходом автомата, вход и выход центра управления системой соединены последовательно с шиной опроса; отличающаяся тем, что для возможности динамического изменения величины текущего временного шага в процессе функционирования модели в каждый автомат дополнительно вводится блок определения величины текущего временного шага, вход которого соединен с блоком генератора событий, а выход - через выходы «нет» логических элементов 54, 56 и коммутационный блок - с шиной опроса автоматов; в центр управления системой дополнительно вводится блок управления модельным временем, вход которого соединен с шиной опроса автоматов и блоком ввода начальных значений параметров, а выход - через выход «да» логического элемента выбора 29 с блоком общих параметров модели.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к компьютерным системам, в частности к квантовым компьютерам и оптическим логическим элементам, и может быть использовано для полного определения состояния кубита.

Изобретение относится к области оптических квантовых вычислений, а именно к способам обработки квантовой информации, и может быть использовано для обработки квантовой информации.

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при проектировании радиоэлектронных и технических систем для оценки эксплуатационных показателей.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам нелинейного преобразования кода в частоту, и может быть использовано в вычислительных и управляющих комплексах в качестве нелинейного преобразователя кода в частоту, совмещающего функцию преобразования формы представления информации с ее математической переработкой по нелинейной зависимости.

Изобретение относится к способу, системе и устройству для показа и вызова моделей рабочих книг через удаленные вызовы функций. .

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для линейного и нелинейного цифроаналогового преобразования знакопеременного кода в частоту с возможностью цифровой коррекции, а также в вычислительных устройствах для умножения частоты следования импульсных сигналов на параллельный двоичный код.

Изобретение относится к средствам автоматизированного моделирования объектов. Технический результат - повышение точности классификации деталей по группам обрабатываемости.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для проведения неограниченной по времени записи, обработки и анализа сигналов цифровых интерфейсов систем вооружения объектов контроля.

Изобретение относится к системе и способу для оптимизации технологического процесса для электростанции, в частности к оптимизации планирования нагрузки в электростанции посредством использования адаптивных ограничений.

Изобретение относится к области практических исследований температурных изменений в разных областях науки и может использоваться, например, в метеорологических и экологических исследованиях.

Изобретение относится к области исследования плазмы. Магнитогидродинамическое моделирующее устройство включает в себя плазменный контейнер, в который помещен первый ионизируемый газ, первый электрический контур, расположенный рядом с плазменным контейнером, содержащий промежуток, электрические контакты на первой и второй сторонах промежутка, и первое вещество, имеющее, по меньшей мере, низкую магнитную восприимчивость и высокую проводимость.

Изобретение относится к средствам имитации аппаратуры ракеты. .

Изобретение относится к области создания числовых моделей для имитационного моделирования на компьютере диффузных процессов. .

Изобретение относится к моделирующей системе для моделирования работы датчика, предназначенного для преобразования физических параметров в электрические сигналы.

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и может быть использовано для имитации стыковки ракеты с аппаратурой носителя при помощи устройства, имитирующего функционирование ракеты в процессе предстартовой подготовки и пуска.

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной аппаратуры и моделирования. Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования тестовых сигналов с задаваемым спектром в соответствии со спектральными показателями моделируемых сигналов. Имитатор содержит, в частности, генератор спектральной плотности мощности, генератор шума, блок питания, умножитель, квантователь, фазовращатель, а также панель управления, причем к входу умножителя подключен блок искажения формы спектральной плотности мощности, к входу сумматора подключен генератор шума, а на панели управления размещены соответствующие входящих в состав имитатора блокам кнопка включения питания, ручки плавной регулировки и индикаторы мощностей имитируемого сигнала в спектральных диапазонах. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу для ступенчатой операции интенсификации добычи из скважины. Техническим результатом является повышение интенсификации добычи из скважины. Способ включает создание из измеренных скважинных данных набора показателей качества из множества диаграмм, использование методики моделирования для комбинирования набора показателей качества для образования сводного показателя качества, использование методики моделирования для комбинирования сводного показателя качества с данными напряжения для образования объединенного показателя напряжения и сводного качества, причем объединенный показатель напряжения и сводного качества содержит набор блоков с границами между ними, идентификацию классификаций для набора блоков, определение участков согласно объединенному показателю напряжения и сводного качества на основе классификаций и перфорирование скважины в выбранных участках, исходя из классификаций. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к вариантам способа выполнения операции интенсификации. Способ содержит получение объединенных данных о месте расположения скважины (например, геомеханические, геологические и/или геофизические свойства подземной формации и/или геометрические свойства механических разрывов в формации). Кроме того, способ содержит создание механической модели геологической среды с использованием объединенных данных о месте расположения скважины и определение характера пересечения между вызванным гидроразрывом и, по меньшей мере, одним разделом в формации. Способ также содержит оптимизацию проекта интенсификации для достижения оптимизированного характера пересечения. Проект интенсификации содержит, по меньшей мере, один параметр из числа вязкости текучей среды, скорости закачки текучей среды для гидроразрыва и концентрации снижающей фильтрацию добавки. Оптимизация может дополнительно содержать корректировку проекта интенсификации для достижения оптимизированного характера пересечения между вызванным гидроразрывом и разделом в формации. Технический результат заключается в повышении эффективности интенсификации скважин. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 32 ил.
Наверх