Устройство для моделирования простейшего потока случайных событий

 

О П И С А Н И Е ()957233

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советских

Социапистичесиих

Республик (б4 ) Дополнительное к авт. свид-ву с (22) ЗаЯвлено 01. 12.77 (21) 2549754/18-24 (52)М. Кл.

6 06 6 7/52 с присоединением заявки М (23) Приоритет

6 24врвтввк и o""

CCC0 вв дмвю «звврвтенв12 и вткрытв12

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 09, 09. 82 (53) УД К681. 333 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.Г. Гершелис и В.И. Бол

{72) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТЕЙШЕГО

ПОТОКА СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ

Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть использовано в специализированных и универсальных вычислительных машинах при проведении машинных имитационных экспериментов, в которых требуется воспроизводить простейшие потоки случайных событий, например, при модели- . ровании систем массового обслужива-. ния, надежности сложных технических

1о систем и т.д.

Известно устройство, содержащее датчик равномерно распределенных случайных чисел, связанный с цифровым фукнциональным преобразователем, со-, единенным с рядом индивидуальных устройств через селектор (1) .

Недостатком указанного . датчика является наличие принципиальных, теоретических погрешностей, сложность и возрастание количества оборудования при повышении точности.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является уст2 ройство, которое содержит датчик случайных равномерно распределенных величин, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу функ" ционального генератора (2j .

Кроме перечисленных элементов, известное устройство содержит ряд вспомогательных цифровых элементов, что делает устройство излишне сложным.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены ключ, элемент задержки и кнопка прерывания, первый контакт которой соединен с выходом элемента задержки, а второй " с первым управляющим входом функционального генератора, второй управляющий вход которого соединен с выходом ключа, первый вход которого подключен к выходу функционального генератора, выход компаратора соединен с входом элемента задержки, с первым входом

3 95723 датчика равномерно распределенных величин и с вторым входом ключа, импульсный вход устройства подключен к третьему управляющему входу Функционального генератора и к второму входу датчика равномерно распределенных величин.

Функциональный генератор выполнен в виде генератора экспоненциально изменяющегося напряжения. 1О

Существо изобретения состоит в том, что в основу работы устройства положена теоретически точная Формула

t - =- — 1nR, 1 h (1)

15 где 3 - интенсивность моделируемого потока;

Й "-случайная величина, равномерно распределенная в интерва" ле (0,1).

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из датчика 1 случайных равномерно распределенных величин на интервале (0,1),,(U ) Функ- ционального генератора 2, т,е. генератора напряжения, изменяющегося во времени по экспоненциальному закону

U(t) = О е-, компаратора 3, ключа 4, элемента 5 задержки и кнопки б прерыв - Напряжение Up пропорционально интенсивности моделируемого потока, а постоянная времени Т выбирается так, 1 чтобы Т = —, 3

При пуске запускаются датчик 1 и генератор 2. Сигнал с датчика 1 поступает на один вход компаратора 3, а сигнал с генератора 2 - на второй вход, При равенстве обоих сигналов компаратор 3 выдает импульс, которыи возвра40 щает в исходное положение генератор 2 (путем разряда через ключ 4) и датчик 1 „а также вновь производит через элемент 5 задержки запуск датчика 1 и генератора 2 после разряда через ключ 4. Таким образом, устройство вы" дает непрерывную последовательность импульсов до нажатия кнопки 6 "Оста" нов".

$0

В момент равенства обоих сигналов имеет место соотношение

U e =U<, t>0, откуда

-Tln — = - — 1п —, И >U {2)

U, 1 U< . И

Я г

Величина Ug - постоянная, поэтому величинами (Ц распределена так же, как U g т.е. равномерно в интервале (0,1).

Из сравнения выражений (1) и (2) видно, что интервал времени между началом генерирования экспоненциально изменяющегося напряжеНия и моментом появления импульса на выходе компара" тора 3 представляет собой случайную величину, распределенную по показа" тельному закону и полученную по теоретически точной формуле.

Известно, что интервал времени между соседними пуассоновскими импульсами и между некоторой произвольно выбранной на оси времени точкой и пер" вым импульсом последовательности пуассоновских импульсов подчиняются одно" му и тому же показательному закону распределения. Следовательно, интервал времени между последовательными импульсами, выдаваемыми схемой срав" нения описываемого устройства, распределен по показательному закону, а сама последовательность импульсов представляет собой простейший поток.

Ожидаемый эФФект в результате использования предлагаемого устройства заключается в том, что во-первых, поток случайных событий моделируется без теоретических принципиальных ошибок,и, во-вторых, в упрощении схемы.

Первый вывод следует из того, что в устройстве реализована теоретически точная формула.

Устройство для моделирования простейшего потока случайных событий мож. но испольэовать отдельно, а также в составе универсальных устройств для моделирования потоков с любым заданйым законом распределения, Во втором случае использование предлагаемого устройства повысит эФФективность универсальных устройств.

Формула изобретения

1, Устройство для моделирования простейшего потока случайных событий> содержащее датчик случайных равномерно распределенных величин, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу Функционального генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. упрощения устройства, в него введены ключ, элемент задержки и кнопка прерывания, первый контакт которой. соединен с выходом элемента

957233 6

Я 2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что функциональный генератор выполнен в виде генератора д экспоненциально изменяющегося напря5 женил.

5 задержки, а второй - с первым управл ющим входом функционального генерато ра, вторвй управляющий вход которого соединен с выходом ключа, первый вхо последнего подключен к выходу функци онального генератора, выход компаратора соединен с входом элемента задержки, с первым входом датчика равномерно распределенных величин и с вторым входом ключа, импульсный вход уст4В ройства подключен к третьему управляющему входу функционального генерато.ра и к второму входу датчика равномерно распределенных величин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

55040, кл. С 06 F 15/36, 1962, 2. Авторское свидетельство СССР

N 213424, кл. G 06 F 15/36, 1966, (прототип), Составитель B. Жовинский

Редактор С. Тараненко Техреду И.Рейвес Корректор И. Демчик

Заказ 6601/39 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5 Москва ж-35 Раьаская наб. д. 4/5

3Ä

« ««П»« ««П « «»« филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4