Устройство для моделирования случайногопроцесса

 

ii) 425l8l

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.10.72 (21) 1841616 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25,04.74. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 01.10.74 (51) Л1. К,ч. О 06(15i34

Государственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изааретаний и атирытий (53) УДК 681.332:519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А, Казаков и B. А. Хомяков

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО

ПРОЦЕССА

Изобретение относится к электротехнике (радиотехнике и вычислительной технике) и может быть использовано для моделирования случайных процессов, протекающих в разнообразных системах массового обслуживания.

Значительная часть процессов, протекающих в системах массового обслуживания, описывается случайными марковскими процессами гибели и размножения.

Известно устройство, вырабатывающее случайный марковский процесс с двумя состояниями, который представляет собой частный вид процесса гибели и разности. В этом устройстве, которое можно рассматривать как систему массового обслуживания с минимально возможным числом состояний, равным двум, потоки гибели и размножения создаются самостоятельными генераторами пуассоновских потоков импульсов с регулируемыми интенсивностями. Кроме генераторов, устройство содержит также формирующий элемент — триггер.

Однако известное устройство в смысле моделирования процессов гибели и размножения моделирует предельно вырожденный, частный и простейший вид процесса гибели и размножения, когда число состояний системы равно двум. При исследовании разнообразных задач теории массового обслуживания возникает необходимость в моделировании процессов гибели и размножения с произвольным числом состояний Л".

Цель изобретения — расширение функциоíàльных возможностей путем имитации марковского процесса, протекающего в системе с V состояниями.

3То достигается за счет того, что единичный выход каждого предыдущего триггера подк:почеп к первому входу схемы «И» пер10 вой группы, соединенной с единичным входом последующего триггера, нулевые выходы каждого последующего триггера подключены к первому входу схемы «И» второй группы, соединенной с нулевым входом каждого преды15 дущего триггера, вторые входы схем «И» первой группы подключены к соответствующим генераторам пуассоновских потоков первой группы, а вторые входы c åì «И» второй группы соединены с соотвстствующими генерато20 рами пуассоновских потоков второй группы, причем единичный вход первого триггера и нулевой вход последнего подключены непосредсчвецно к соответствующим генераторам пуассоновского потока.

25 На чертеже представлена функцпональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из У триггеров 1ь 1>,..., 1>-, генераторов пуассоновских импульсов, создавающих потоки импульсов первой груп30 пы (размножения) 2 ; (К=1 — Ж) и второй

425181 группы (гибели) Зк (К= — 1, 2, ..., Л!), а также из двух групп (N — 1) схем «И», причем первая группа схем «И» 4 ; (К=1, 2, 3,, Л!) стоит в цепях, соединяющих генераторы 2к первой группы с единичными входами триггеров, а вторая группа схем «И» 5к (К=1, 2, ..., Л! — 1) — в цепях, соединяющих генераторы второй группы с нулевыми входами триггеров.

Устройство работает следующим образом.

В начальном состоянии все триггеры находятся в положении «0» (высокий потенциал на нулевом выходе). Поэтому ни один из случайных импульсов из всех потоков второй группы не может перебросить ни один триггер в другое состояние, несмотря на то, что все схемы

«И» второй группы пропуска!от на нулевые входы триггеров случайные импульсы. Все схемы «И» первой группы закрыты низкими потенциалами на единичных выходах триггеров; поэтому потоки импульсов первой группы все: тр!нигеров, кроме первого, не могут перевести триггеры в иное состояние.

Система находится в начальном состоянии до тех пор, пока первый из случайных импульсов от генератора 2, не переведет триггер 1! в другое состояние. Как только это произойдет, на единичном выходе триггера 1! установится высокий потенциал, который откроет схему 4!. В это время система будет находиться в состоянии «1».

Дальнейшее развитие процесса может идти двояким образом: если сначала приходит случайный импульс от генератора 3,, то система возвращается в начальное состояние, нз которого его может вывести только случайный импульс î" генера-ора 2,; если же сначала придет случайный импульс от генератора 2, то перебрасывается триггер I (система переходит в состояние «2») и открывает схе!!у 4 .

Здесь опять возможны два пути: если сначала приходит случайный импульс от генераторов 3, то триггер I перебрасывается, и система возвращается в состояние «1»; если же сначала приходит случайный импу льс от генератора 2>, то триггер I перебрасывается (система переходит в состояние «3») и открывает схему 4З.

Далее процесс развивается аналогичным образом вплоть до того момента, когда система перейдет в конечное состояние N. Из N-го состояния система может перейти только в состояние N — 1. Это происходит в том случае, когда на нулевой вход триггера 1,,- поступит случайный импульс от генератора 3 .

Статистические характеристики процесса гибели и размножения, протекающего в предла- гаемом устройстве, меняются путем изменения интенсивностей пуассоновских потоксв, создаваемых генераторами 2к и Зк (К=1, 2, ..., Л ). При необходимости интенсивности потока какого-то генератора может быть установлена, равной нулю.

Предмет изобретения го

Устройство для моделирования случайного процесса, содержа!цее перву!о и вторую группы генераторов пуассоновских потоков импульсов с регулируемыми интенсивностями, первую и вторую группы схем «И» и триггеры, отл и ч а ющееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем имитации марковского процесса, протекающего в системе с Л! состояниями, в нем единичМ ный выход каждого предыдущего триггера подключен к первому входу схемы «И» первой группы, соединенной с единичным входом последующего триггера, нулевые выходы каждого последующего триггера подключены к первому входу схемы «И» второй группы, соед!шенной с нулевым входом каждого предыдущего триггера, вторые входы схем «И» первой группы подключены к соответствующим генератор",ì,пуассоновских потоков пер40 вой группы, а вторые входы схем «И» второй группы соединены с соответствующими генераторами пуассоновских потоков второй группы, причем единичный вход первого тpиггеpa и нулевой вход последнего подключены непо45 средствегц!о к соответствующим генераторам пуассоновских потоков.

425181

Составитель В. Казаков

Текред Л. Богданова

Редактор А. Баты гин

Корректор Л, Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2688/7 Изд. М 765 Тираж 624 Подписное

Е НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4)5