Вероятностный коммутатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 572776

Союз Советскив

Социалистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2340716/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09,77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 16.09.77 (51) М. Кл G 06F 1/04

Гасударственные комитет

Совета Министров ССР (53) УДК 681.325(088.8) ла делан изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Герасимов и А. Н. Гаркуша I

Московский ордена Трудового Красного, Зутйиени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) ВЕРОЯТНОСТНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение при решении задач в области теории систем массового обслуживания, больших систем, стохастических вычислений и т. д.

Известен вероятностный коммутатор, выполненный на основе замкнутой цепи элементов регулируемых задержек. Настройка заданного закона распределения вероятностей принятия той или иной из поступивших заявок в этом коммутаторе представляет собой довольно сложную операцию, которая может производиться только вручную, что ограничивает его функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является вероятностный коммутатор, содержащий генератор случайных импульсов, группу элементов И, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу первого циклического регистра сдвига, выход которого подключен ко входу второго циклического регистра сдвига.

Однако этот коммутатор не может быть использован в многовходовых системах моделирования, что ограничивает область его применения.

С целью расширения области применения предлагаемый вероятностный коммутатор содержит группу триггеров, элемент ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с выходом коммутатора, а выход — с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходу генератора случайных импульсов, 5 третьи входы — к выходам группы триггеров, четвертые входы — к выходам второго циклического регистра сдвига, а выходы — ко вхо-. дам элемента ИЛИ и к единичным входам группы триггеров соответственно, нулевые

10 входы которых являются входами коммутатора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого коммутатора.

Вероятностный коммутатор содержит пер1 вый 1 и второй 2 циклические регистры сдвига, генератор 3 тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу регистра 1, выход которого подключен ко входу регистра 2, группу триггеров 4-1, 4-2, ... 4-а, выходы кото20 рых подключены ко входам группы элементов И 5-1, 5-2, ..., 5-п, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ 6 и ко входам группы триггеров 4, а входы — к выходам регистра 2, генератора 7 случайных

2 импульсов и инвертора 8, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ б.

В циклический регистр 1 записывается закон распределения вероятностей выбора одной из поступивших заявок для передачи в

З0 прибор ooc;I) êèBàíèÿ. Содержимое его перио572776 дически сдвигается на один разряд в направлении от единицы, обозначающей конечную узловую точку ступенчатой аппроксимации, к первой импульсами стабильной частоты генератора 3 импульсов. Импульсы с выхода циклического регистра 1 по очереди сдвигают единицу в циклическом регистре сдвига 2, записанную в исходном состоянии в первом от входа разряде, которая последовательно из каждого разряда выдает разрешающий потенциал на один из входов каждого соответствующего четырехвходового элемента И. На второй вход каждого элемента И подается единичный выход соответствующего входного триггера из группы 4-1, 4-2, ..., 4-и, на которых фиксируются приходящие заявки, которые подают разрешающие потенциалы на вторые входы элементов И, поступая на единичные входы триггеров. На третьи входы всех элементов И, объединенные общей шиной, поступают разрешающие импульсы с выхода генератора 7. На четвертые входы элементов И, также объединенные общей шиной, поступает разрешающий потенциал с выхода инвертора 8, подключенного к выходу элемента ИЛИ 6, на вход которого подключаются выходы элементов 5-1, 5-2..... 5-п, каждый по отдельности из которых подключается к нулевому входу соответствующего триггера. Если прибор обслуживания занят, то на входе инвертора 8 будет единица, а на выходе — ноль, и элементы И будут заперты по четвертому входу, и ни одна заявка не будет пропущена в прибор обслуживания, Если на входе инвертора 8 — ноль, т. е. прибор обслуживания свободен, то одна из пришедших заявок пройдет в прибор обслуживания с заданной вероятностью, возвратив при этом свой входной триггер в исходное нулевое состояние. Если в некоторых входных каналах заявок в данный момент времени нет, то произойдет автоматическое перераспределение вероятностей выбора оставшихся заявок, так как единицы, обозначающие узловые точки ступенчатой аппроксимации заданного закона распределения вероятностей выбора заявок из незанятых каналов, не участвуют в процессе коммутации.

Использование новых элементов выгодно отличает предлагаемый вероятностный коммутатор от указанного прототипа, так как при меньших затратах оборудования расширяется класс решаемых задач массового обслуживания, поскольку настройку законов распределения можно осуществлять программой, записанной на каком-либо носителе информации, с большим быстродействием. Кро5 ме того взаимная независимость значений таких параметров, как интенсивность пуассоновского потока импульсов Х, частота генератора импульсов F, число разрядов циклического регистра N при настройке между ни10 ми соотношения

), е =1 ——

N делают схему устройства не критичной к соб15 ственному разбросу параметров составных элементов схемы, что удешевляет и повышает надежность устройства в целом. Для доведения этого коммутатора до промышленного использования целесообразно воспользовать20 ся достижениями современной технологии производства больших интегральных схем, поскольку каждая вероятностная вычислительная машина предполагает в своем составе достаточно большое количество таких уст25 ройств. Такой подход может в значительной мере продвинуть вперед развитие производства вероятностных вычислительных машин к непосредственно практическому использованию их для управления реальными система30 ми массового обслуживания.

Формула изобретения

Вероятностный коммутатор, содержащий генератор случайных импульсов, группу эле35 ментов И, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу первого циклического регистра сдвига, выход которого подключен ко входу второго циклического регистра сдвига, отличающийся тем, что, 40 с целью расширения области применения, он содержит группу триггеров, элемент ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с выходом коммутатора, а выход — с первыми входами группы элемен45 тов И, вторые входы которых подключены к выходу генератора случайных импульсов, третьи входы — к выходам группы триггеров, четвертые входы — к выходам второго циклического регистра сдвига, а выходы — ко вхо50 дам элемента ИЛИ и к единичным входам группы триггеров соответственно, нулевые входы которых являются входами коммутатора.

572776

Составитель A. С. Карасов

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Каменская

Текрсд М. Семенов

Подписпос

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1995/13 Изд. K 744 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская нао., д. 4/5