Устройство для моделирования вероятностного графа

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании процессов .функционирования сложных систем. Изобретение является до полнительным к авт.св. № 1091191. Целью изобретения является повьшение точности моделирования. Поставленная цель достигается введением в известное устройство третьего эле мента 22 И и последовательно соедиг« ненных второго генератора 1 импуль сов, второго элемента 23 НЕ и четвертого элемента 24 ИШ, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 С 06 G 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 1091191 (21 ) 3885278/24"24 (22) 18.04.85 (46) 30.11.86. Бюл. В 44 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Г.Г.Держо, Т.А. Филимонова и И.Д. Шантин (53) 681.333 (088.8)

, >б) Авторское свидетельство СССР

Ф 1091191Э кл. С. 06 G 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЕРОЯТНОСТНОГО ГРАФА

„„Я0„„1273959, А 2 (57) Изобретение относится к облас" ти вычислительной техники и может быть использовано при моделировании процессов функционирования слом ных систем. Изобретение является до полнительным к авт.св. У 1091191.

Целью изобретения является повьппение точности моделирования. Поставленная цель достигается введением в известное устройство третьего элемента 22 И и последовательно соедин ненных второго генератора 21 импуль сов, второго элемента 23 НЕ и четвертого элемента 24 ИЛИ. 1 ил.

12?32. 39

Изобретение относится к вычис-лительной технике и может быть ис" польэовано при моделировании процессов функционирования сложных сйстем.

Цель изобретения " повышение точности моделирования.

На чертеже изображена структур" ная схема устройства для моделирования вероятностного графа.

Устройство содержит первый генератор 1 случайных сигналов, ключ 2, счетчик 3, первый триггер 4, пер" вый элемент ИЛИ 5, первый элемент запрета 6, второй!триггер 7, второй и третий генераторы 8 и 9 случайных сигналов, первый генератор 10 импульсов с регулируемой частотой и скважностью, первый элемент НЕ 11, первый и ,второй элементы И 12 и 13, первый. и второй блоки индикации 14 и 15, одно вибратор 16, второй элемент ЙЛИ 17, генератор 18 входных сигналов, второй элемент запрета 19, третий элемент ИЛИ 20 ° второй генератор импульсов 21, третий элемент И 22, второй элемент НЕ 23 и четвертый элемент ИЛИ 24.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом одновибратора 16 устрой ство устанавливается в исходное сосЭ тояние по цепям сброса триггеров

4 и 7 через элементы ИЛИ 5 и 17 соответственно, счетчика 3, блоков индикации 14 и 15 и одновременно возбуждается генератор 18. Последний, выполненный, например, в виде генератора пачки импульсов, определяет объем выборки N задаваемой, например, соотношением

N=10

Ipe N — число импульсов в пачке;

n — - число десятичных разрядов счетчиков как первого, так и второго блоков индикации, а эти счетчики через дешифраторы соединены с цифровыми индикаторами, запятая на которых устанавливается на и десятичных разрядов влево, начиная с младшего разряда. Причем,первым блоком индикации 14 фиксируется за выборку N вероятность P выполнения случайного объема работ, а вторым блоком индикации 15 — вероятность

0-=l-P.

1 нением частоты F — — и скважности

Т„

Т (Т вЂ” период, 1. - длитель36 ность импульса) импульсов генератора

l0 устанавливается соответственно вероятность P u Q при абсолютной надежности представленной графом сисЗ5 темы, т.е.

Р-Вер <"43

QBep(Т„> ;

Тогда вероятность P определяется количеством импульсов „, прошедших

40 через элемент 12 на блок индикации 14 за выборку N, т.е. при . <

O при ° м е

1 l ° л 1, Ь

Р "" - где г-" "

Я

45 1 4 О, а вероятность Q: к, л л е

1, при i + „ .>4 и

О, при;< абсолютной надежности н. ".

0- — - =„"N 1, 50

"n

Тогда при системы

С где = -= n и е»

С

«Ж ,1=1 и н и с

Ж»

° Я

1=1

1 —,1 1

55 P+Q 7 — "-+ ——

N .. „Я,1=1

N — - ) - - =1, и „ 1т1

Ф

С приходом каждого импульса от генератора 18 триггер 4 по второму входу устанавливается в единичное состояние. Ключ 2 открывается, и им-, 5 пульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 3. Через случайный инФ тервал времени . после отсчета числа импульсов, соответствующего дуге, взвешенного графа, счетчик 3 пере 6 полняется и выдает импульс, который через элемент ИЛИ S перебрасы-. вает триггер в нулевое состояние,,закрывая ключ 2, и одновременно поступает на первые входы элементов за.прета 6 и 19 соответственно. При единичном сигнале на прямом выходе триггера 7, соответствующем исправному состоянию представленной гра-; фом системы, импульс с выхода элемента запрета 6 поступает на вторые

;входы элементов И 12 и 13. На первый вход элемента И 12 поступают импульсы . от генератора 10 непосредственно, а на первый вход элемента И 13— через первый элемент НЕ ll Изме.-1273 з т,е. Иа блоки индикации 14 и 15 проходят все N импульсов от счетчика 3 через элемент запрета 6 и элементы И 12 и 13, так как эти импульсы совпадают или с импульсом L 1 с выхода генератора 10, или с импульсом ь„ с выхода элемента НЕ.

Процесс отказов и .восстановлений моделируется сменой состояний триггера 7. При поступлении на первый вход триггера 7 импульса от генератора 8, моделирующего отказы s процессе выполнения случайного объема работ, триггер 7 устанавливается в состояние соответствующее нулевому сигналу на его и прямом. выходе и единичному сигналу на инверсном выходе, Процесс устранения отказа моделируется генератором 9, с выхода которого появляется сигнал через временный интервалТ,.„, равный времени устра" нения отказа. В течение времени импульсы с выхода счетчика 3 .

i r-o не проходят через элемент запрета 6 на счетчик 14, чем вероятность P ! уменьшается на величину &Р:

I ьРВер I(i„. ьь;„, )м„), численное значение которой равно

Й

4 i r o ьР- — -

N ь а=1

Ч л ь+" i ЧО где — - — —ьч л ь\

1 °

Для моделирования процесса функционирования сложных систем с учетом их технического обслуживания в устройстве используются второй генератор импульсов, второй элемент НЕ, третий элемент И и четвертый эле-.

Второй элемент запрета 19 и третий элемент ИЛИ 20 позволяют за временные интервалыТ, „, увеличить вероят.ность О на величину уменьшения вероятности Р, так как при отказе .Импуль- 44 ьь» сы .„с выхода счетчика 3 поступают через второй элемент запрета 19 и третий элемент ИЛИ 20 на индикатор

15 вероятности Q, Тогда с учетом отказов 50

P +Q =(P P)+(Q+Р)-Р+Е=1 °

959 4 мент ИЛИ. Эта часть устройства работает следующим образом. Второй генератор 21 импульсов с регую6труемой частотой и скважностью моделирует процесс технического обслуживания (ТО) сложных систем. Период ь,„ следования импульсов соответствует периодичности ТО, а длительность „„ импульсов времени „то проведения ТО. Тогда через временной интервал (t. -Т,.„) начинается TO сложной системй. В процессе TO система не принимает заявки от генератора 18 на выполнение случайного объема работ, что обеспечивается поступлением выходного сигнала генератора 21 через второй элемент НЕ 23 и четвертый элемент ИЛИ 24 на установочный вход .счетчика 3.:Последний сбрасывается в нулевое состояние и удерживается в нем в течение времени „т,. Факт невыполнения случайного объема работ в процессе ТО моделируется третьим элементом И 22, на первый вход которого поступают сигналы длительностью „., от генератора IS (заявки па выполнение случайного объема работ),а на второй вход — сигнал длительностью,то от генератора

21. Тогда за время „т„ . на выходе третьего элемента И 22 сформулируетН л ся n; = — — импульсов (длительн. то ностью . } из выборки N, которые

ir через третий элемент ИЛИ 20 постулают на блок 15 индикации вероятности невыполнения служебноro объема работ. Численное значение вероятности Ц невыполнения случайного то объема работ в процессе ТО определяе тс я выр ажен ием где

) =1 ilO ьто

1, при с (. г то

О, при л

"1г "Вто

Таким образом, введение второго генератора импульсов, второго элемеи" та НЕ, третьего элемента И, четвертого элемента ИЛИ и связей этих блоt(oB с блоками устройства позволяет уточнить вероятность невыполнения случайного объема работ с учетом процессов ТО моделируемой вероятностным графом системы и тем самым повысить

1 точность моделирования.

5 1

6ормула изобретения

Составитель T. Сапунова

Редактор Т. Митейко Техред В.Кадар. Корректор Л. Патай

Заказ б479/48 Тираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для моделирования вероятностного графа по авт. св.

Р 1091191 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, s него введены третий элемент И, четвертый элемент

ИЛИ и последовательно соединенные второй генератор импульсов и второй элемент НЕ, выход второго.генератора импульсов подключен к первому

273959 Ь входУ третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ, выход генера тора входных сигналов подключен к второму входу третьего элемента И, выход второго элемента НЕ подключен к первому входу четвертого элемента

ИЛИ,. второй вход которого подключен: к выходу одновибратора, а выход

1р четвертого элемента ИЛЙ подключен к установочному вкоду счетчика.