Стохастическая модель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

404092

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.I 1.1971 (№ 1631085/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 15.111.1974

М Кл 6 06f 15/36

Гваудврственный квинтет

Сааета в1иниатрав СССР па делам иавбрвтвний и пяцнавй

УДК 681.332:519.2 (088.8) Авторы изобретения В. Н. Четвериков, Э. А. Баканович, А. В. Меиьков, Л. А. Соломонов и А. Е. Осьминин

Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана

СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

ДВУХКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении моделей систем массового обслуживания, в частности для создания моделей систем массового обслуживания с приоритетами, для создания моделей упорядоченных систем массового обслуживания, для построения аналогов других типов сложных систем и т. д.

Известна модель системы массового обслуживания, в которой один поток заявок обслуживается упорядоченной системой, состоящей из ряда обслуживающих аппаратов, причем нумерация обслуживающих аппаратов установлена в соответствии с их приоритетами.

В этой модели поток заявок от генератора проходит через собирательную схему и при помощи ключей распределяется между обслуживающими аппаратами согласно их номерам.

Управление ключами осуществляют статические триггеры. При этом заявка от генератора потока заявок (ГПЗ) поступит на обслуживающий аппарат (ОА) только в том случае, если все предшествующие обслуживающие аппараты были заняты.

Такая организация модели системы массового обслуживания не позволяет осуществить вероятностное распределение поступивших с

ГПЗ заявок между обслуживающими аппаратами и тем самым существенно ограничивает класс задач, который может быть решен на подобной модели.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей модели системы массового обслуживания, в которой допускалось бы моделирование упорядоченных систем массового обслуживания с вероятностным распределением заявок между свободными каналами, при этом значения вероятностей

10 распределения не должны зависеть от характеров входного потока заявок и потоков обслуживания.

Для этого выход блока занятости соединен с логическим блоком распределения заявок, 15 другие входы которого подключены соответственно к выходам первого вентиля и первого триггера; датчик потока случайных импульсов соединен со входом первого вентиля и через линию задержки с единичным входом второ20 ro триггера, нулевой вход которого подключен к генератору входного потока заявок, а выход соединен с управляющим входом первого и второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подклю25 чен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с генератором входного потока заявок.

На чертеже приведена блок-схема модели.

Стохастическая модель двухканальной сис30 темы массового обслуживания содержит логи404092

65 ческий блок 1 распределения заявок, осуществляющий распределение заявок между каналами модели, статический триггер 2, осуществляющий управление работой логического блока 1 распределения заявок, блок анализа занятости 3, анализирующий состояние каналов модели, модели 4 обслуживающих приборов, имитирующие процессы обслуживания, вентиль 5, связанный с нулевым входом триггера, генератор импульсов 6 — генератор регулярной импульсной последовательности с регулируемой частотой, датчик 7 потока случайных импульсов, непрерывно генерирующий случайную импульсную последовательность, в которой случайные временные интервалы между соседними сигналами распределены по известному (экспоненциальному) закону, линию задержки 8, статический триггер 9, вентиль

10, выделяющий первый после заявки импульс случайного потока, вырабатываемого датчиком 7 потока случайных импульсов, генератор 11 потока случайных событий, обьединяющий элементы схемы, обведенные пунктиром, генератор 12 входного потока заявок, имитир) lîùèé поток заявок, приходящий на модель.

В модели возможны четыре состояния: — первое состояние — оба канала свободны; — второе состояние — первый канал свободен; — третье состояние — второй капал свободен; — четвертое состояние — оба капала заняты.

Для полного представления о работе модели достаточно рассмотреть первое, второе и четвертое состояния.

Первое состояние. В этом случае с выходов моделей 4 обслуживающих приборов на логический блок 1 распределения поступают разрешающие потенциалы, а с блока анализа занятости 3, реализующего логику, в соотьегствии с которой разрешающий потенциал на вы оде блока появляется в том случае, когда свободен любой, но только один канал, — запрещающий потенциал.

До прихода импульса с генератора 12 входного потока заявок триггер 9 поддерживается в единичном состоянии импульсами, приходящими на единичный вход этого триггера с датчика 7 потока случайных импульсов. С нулевого выхода триггера 9 на вентили 5 и 10 подается запрещающий потенциал.

Поступающий с генератора 12 входного потока заявок импульс, представляющий собой очередную заявку, устанавливает триггер 2 в единичное состояние. Этот же импульс переводит триггер 9 в нулевое состояние, в результате чего на вентили 5 и 10 поступает разрешающий потенциал.

Триггер 9 будет находиться в нулевом состоянии до тех пор, пока íà его единичный вход не поступит очередной импульс с датчика 7 потока случайных импульсов. Таким образом триггер будет находиться в нулевом

50 состоянии случайный отрезок времени с момента появления первого после заявки импульса в случайном потоке, поступающем на триггер 9 с датчика 7 потока случайных импульсов.

За случайный отрезок времени, в течение которого вентиль 5 открыт, на импульсный вход этого вентиля с генератора импульсов 6 с вероятностью р, зависящей от интенсивности потока импульсов датчика 7 и периода регулярного импульсного потока, поступит хотя бы один импульс регулярной частоты, который пройдет через открытый вентиль 5 и перебросит триггер 2 из единичного состояния в нулевое.

В случае, когда за указанный случайный отрезок времени на импульсный вход вентиля

5 с генератора импульсов 6 не поступит ни одного импульса, вероятность такого события равна 1 — р, триггер 2 останется в единичном состоянии.

Первый после заявки импульс случайного потока, поступающий на триггер 9 и вентиль

10, пойдет с одной стороны через линию задержки 8 на переброс триггера 9 из нулевого состояния в единичное, что соответствует снятию разрешающего потенциала с вентилей 5 и 10 и с другой стороны через открытый (до момента прохода этим импульсом линии задержки 8) вентиль 10»а логический блок 1 распределения, Импульс случайного потока, вырабатываемого датчиком 7 потока случайных импульсов, поступающий на логический блок 1 распределения, представляет собой заявку, задержанную на указанный случайный отрезок времени, необходимый для проведения генератором 11 потока случайных событий случайного испытания. Этот импульс направляется логическим блоком 1 распределения под действием управляющих сигналов с моделей 4 обслуживающих приборов и с блока анализа занятости 3, а также в соответствии с результатом случайного испытания, зафиксированным на триггер 2, либо на первую модель 4 обслуживающего прибора, если триггер 2 находится в нулевом состоянии (вероятность р), либо на вторую модель обслуживающего прибора, если триггер 2 находится в единичном состоянии (вероятность 1 — р) .

Второе состояние. В этом случае с блока анализа занятости 3 и с первой модели

4 обслуживающего прибора на логический блок 1 распределения поступают разрешающие потенциалы, а со второй модели 4 обслуживающего прибора — запрещающий потенциал.

На начальном этапе схема работает аналогично работе в предыдущем состоянии. Заявка (задержанная) направляется логическим блоком 1 распределения под действием управляющих сигналов с моделей 4 обслуживающих приборов и с блока анализа занятости 3 на первую модель 4 обслуживающего прибора, 404092

Составитель В. )Ковинский

Редактор А. Зиньковский Техред Е. Борисова

Корректор E. Михеева

Заказ 559/13 Изд. ¹ 160 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раугнская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Состояние триггера 2 в этом случае безразлично и не оказывает влияния на распределение заявки. Заявка попадает на первую модель обслуживающего прибора с вероятностью, равной единице.

Ч е т в е р т о е с о с т о я н и е. В этом случае с выходов моделей 4 обслуживающих приборов на логический блок 1 распределения поступают запрещающие потенциалы, которые запретят прохождение заявки как на первую, так и на вторую модель 4 обслуживающих приборов. Вероятности попадания заявок на каналы в этом случае равны нулю.

Предмет изобретения

Стохастическая модель двухканальной системы массового обслуживания, содержащая логический блок распределения заявок, выходы которого подключены соответственно к моделям обслуживающих приборов, соединенных с двумя входами логического блока распределения заявок и с блоком анализа занятости, генератор входного потока заявок, генератор импульсов, датчик потока случайных импульсов, первый и второй триггеры, венти5 ли и линию задержки, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выход блока занятости соединен с логическим блоком распределения заявок, другие входы которого подключены соответствен10 но к выходам первого вентиля и первого триггера; датчик потока случайных импульсов соединен со входом первого вентиля и через линию задержки с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого подклю15 чен к генератору входного потока заявок, а выход соединен с управляющим входом первого и второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к нулевому входу первого тригге30 ра, единичный вход которого соединен с генератором входного потока заявок.