SU1275462A1 - Устройство дл моделировани систем "Человек-машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники, в частности к устройствам дл  моделировани  де тельности человека-оператора систем человек-машина. Цель изобретени  расширение функциональных возможностей устройства путем моделировани  работы оператора по свертыванию алгоритма обслуживани  дл  устранени  перегрузки канала информацией. Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  в устройство дешифратора, коммутационного пол , элемента ИЛИ, ждущего мультивибратора и К каналов моделировани  типа обслуживани  эа вки с соответствующими функциональными св з ми между ними и известными с 9 блоками устройства. 1 ил.

Description

IND vj

ел

4

О)

to Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам дл  моделировани  де тельности человека-оператора систем человек-машина . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем моделировани  работы оператора по свертыванию алгоритма обслуживани  дл  устранени  перегрузки канала информацией. На чертеже показана структурна  схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит генератор I случайного потока импульсов, счетчик 2 за вок, третий элемент И 3, второй триггер 4, генератор 5 последовател ности импульсов, таймер 6, первьш триггер 7, шестой элемент И 8 элемент 9 запрета, генератор 10 случайного числа, четвёртый элемент И П второй сумматор 12, счетчик 13 опознанных за вок, реверсивный счет чик 14, регистр 15, вторую 16 и первую 17 схемы сравнени , первый сумматор 18, первый 19 и второй 20 элементы ИЛИ, элемент НЕ 21, первый элемент И 22, второй элемент И 23, п тый элемент И 24, счетчик 23 времени обслуживани  схему 2ь сравнени  кодов, второй 27 и первый 28 дешифраторы, счетчик 29 прин тых за вок, третий дешифратор 30, коммутационное поле 3, К каналов моделировани  каждый из которых содержат группу из m элементов И 32, группу блоков 33 случайных временных задержек, канальный элемент ИЛИ 34, группу счетчиков 35, третий элемент ИЛИ 36 и ждущий мультивибратор 37. Блоки 32-35 образуют канал 38 модели ровани  типа обслуживани  за вки. Генератор 1 входного потока импул сов имитирует входной поток за вок. Генератор 5 последовательности импульсов вырабатывает импульсы, распределенные по нормальному закону, необходимь е дл  задержки за вки в очереди на врем  первой фазы ее обслуживани  (распознавани  ее из общего потока). Генератор 10 случайного числа имитирует тип за вки. Блоки 33 случайной временной задерж ки задерживают за вку на врем , соо ветствующее определенному алгоритму с заданной веро тностью оба1уживани дл  конкретной за вки на второй фаз обработки. Счетчик 2 считает общее число поступивших на обслуживание за вок. Счетчик 13 считает число за вок , которые бьши обслужены на первой фазе обработки. Счетчик 29 подсчитывает число поступивших за вок на обслуживание отдельно дн  каждого типа. Сумматор 12 подсчитывает врем  работы канала (оператора) по обслужива шю за вок. Таймер 6 задает об- щее врем  моделировани , а также  вл етс  источником временных меток. Счетчики 35 подсчитывают количество обслуженных за вок по типам в соответствии с заданной веро тностью обслуживани . Дешифратор 30 анализирует состо ние очереди (состо ние реверсивного счетчика 14). Устройство работает следующим образом В исходном состо нии счетчики 2, 14, 13, 25, 29 и35, сумматоры 2 и 18, триггеры 4 и 7 наход тс  в нулевом состо нии. Предварительно на таймере устанавливаетс  исходное врем  моделировани . На коммутационном поле производитс  установка исходных данных дл  окончательной формализации алгоритмов обслуживани  за вок в зависимости от длины очереди. По сигналу Пуск таймер 6 начинает отсчитывать врем  моделировани . Метки времени с выхода таймера 6 поступают на вход элемента И8, с другого выхода таймера 6 с периодом контрол  Т - на считывающий вход сумматора.18. Сигнал Пуск переводит триггер 7 в единичное состо ние. Высокий потенциал с пр мого выхода триггера 7 открывает элемент И 22 дл  импульсов генератора 1. Генератор 1 случайного потока импульсов вырабатывает импульсы со случайным периодом повторени  по экспоненциальному закону. За вки фиксируютс  на счетчике 2, подсчитывающем общее число входных за вок, и через элемент 9 запрета поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 4, имитиру  зан тие за вками мест в очереди. Сигнал перехода реверсивного счетчика 14 из нулевого состо ни  в первое (число 1) проходит через элемент ИЛИ 19 и поступает на первый вход элемента И 3, на второй вход

которого подан разрешающий потенциал с инверсного выхода триггера 4.

Пройд  через элемент И .3, импульс запускает генератор 10 случайного числа и поступает на вход установки в ноль счетчика 25, а также переводит триггер 4 в единичное состо ние Триггер 4 находитс  в единичном состо нии в течение времени обслуживани  за вки..

Теперь за вки с генератора 1 не проход т через элемент ИЗ, так как на второй его вход подан запрещающий потенциал с инверсного выхода триггера 4,

С приходом импульса с элемента И 3 генератор 10 случайного числа выдает число, величина которого случайно распределена в интервале от 1 до К (где К - максимальное количество типов за вокj, на вход схемы 26 сравнени  кодов, а также на информационные входы дешифратора 28, в результате чего содержимое соответствующего счетчика 35, считывающего количество за вок по типам поступивших на обслуживание, увеличиваетс  на единицу.

Так как теперь с пр мого выхода триггера 4 на элемент И 24 подаетс  разрешающий потенциал, то последовательность импульсов с генератора 5 начинает поступать на. вход счетчика 25. Таким образом, на другой вход схеьы 26 сравнени  кодов, начинает поступать возрастающа  последовательность чисел от 1 до К.

В момент совпадени  чисел на

обоих входах схемы 26 последн   выдает сигнал, ,который поступает на

управл ющий вход дешифратора 27, на информационные входь| которого подаетс  случайное число с генератора 10 случайного числа, в результате чего содержимое соответствующего счетчика 3 {подсчитывающего число распознанных за вок по типам увеличиваетс  на единицу.

Этот же сигнал по схеме 26 поступает на ждущий мультивибратор 37, который вырабатывает импульс управлени  дл  дешифратора 30, на информационные входы которого подаетс  число , соответствукмцее длине очереди, с реверсивного счетчика 14. По этому импульсу дешифратор 30 за врем  длительности импульса управлени  производит анализ состо ни  очереди и

выдает в соответствующую шину импульс состо ни  очереди.

С дешифратора 28 разрешающий потенциал поступает на первые входы элементов И 32 - 32; (j l, К).

vlО

С дешифратора 30 через коммутационное поле импульс поступает на. вторые входы элементов И 32 - 32

Л I

(, т). Через элемент И 32- импульс запускает соответствуюш 1Й блок 33 случайной временной задержки . Импульс с последнего через элементы ИЛИ поступает на инверсный вход триггера 4, переводит его в нулевое состо ние, имитиру  окончание обслуживани  за вки, и списывае единицу из реверсивного счетчика 14 имитиру  уменьшение очереди з а вок на единицу и открыва  элемент И 3, Этот же импульс с блока 33 случайной временной задержки поступает на соответствующий счетчик 35 канала моделировани  (подсчитывающего количество своевременно обслуженных с заданной веро тностью за вок по типам , увеличива  его состо ние на единицу,

В дальнейшем при наличии за вок в очереди (ненулевое состо ние реверсивного счетчика 14j на первом входе элемента И 3 - разрешающий потенциал, а запуск генератора 10 случайного числа и установка в ноль счетчика 25 осуществл етс  сигналом перехода из нулевого состо ни  в единичное триггера 4, прошедшим через элемент ИЗ,.

В то врем , когда за вка находитс  на обслуживании, на вход элемента И 8 подаетс  разрешающий потенциал с пр мого выхода триггера 4, следовательно , метки времени с таймера 6 через вход элемента И 8 поступают на сумматоры 12 и 18, подсчитыва  врем  обслуживани  за вок.

Импульс контрол  с выхода таймера 6 осуществл ет считывание сумматора 18, Код суммарного времени Тр работы канала (оператора) по обслуживанию за вок за период переписываетс  в pepicTp 15, где хранитс  до. следующего импульса контрол .

Сумматор после обнулени  подсчитывает суммарное врем  работы канала за новый период контрол .

Схема 17 сравнени  сравнивает величину кодов Тр и Т -РдопТо, в случае Тр Т она выдает сигнал, который через элемент ИЛИ 20 закрывает

элемент 9 запрета на период до следующего импульса контрол .

Контроль суммарного времени Тл обслуживани  за вок за период между двум  поступлени ми импульсов контрол  и сравнение его с величиной Т, обеспечивает поддержание загрузки оператора на уровне, не превь лающен допустимый за счет прекращени  доступа за вок в канал.

В процессе работы устройства состо ние реверсивного счетчика 14 (состо ние очереди за вок на обслуживание ) посто нно контролируетс  дешифратором 30. В моментсовпадени  кодов на схеме 26 сравнени  кодов она выдает сигнал на ждущий мультивибратор 37, который выполн ет функцию формировател  импульсов, преобразует потенциал, соответствующий уровню логической единицы, в короткий импульс . Этот импульс поступает на управл ющий-вход дешифратора 30, тем самым на кЪроткре врем  разреша  дешифрацию сигнала состо ни  реверсивного счетчика 14.

В случае изменени  состо ни  реверсивного счетчика 14 до уровн , превьш1ающего порог загруженности, дешифратор 30, через коммутационное поле 31 производит переключение входов внутри всех подканалов моделировани , тем самым выбран оптимальный алгоритм решени  дл  любой из возможных типов за вок.

В случае полного заполнени  реверсивного счетчика 14, что означает зан тие всех мест в очереди, на выходе с-хемь 16 сравнени  по вл етс  разрешающий потенциал, который приложен к входу элемента И 23. Тот же потенциал через элемент ИЛИ 20 закрывает элемент 9 запрета. ,

Очередна  за вка с генератора 1 случайного потока импульсов проходит через элемент И 23, обнул ет счетчик 25 и в очередной раз запускает генератор 10 случайного числа. Таким образом, прекращаетс  обслуживание за вки, наход щейс .в данный момент на обслуживании, и осуществл етс  переход к обработке следующей за вки. За вка с прерванным обслуживанием на счетчиках 13 и 25 не фиксируетс , а фиксируетс  только на счетчике 29.

По окончании времени моделировани  сигнал с первого выхода таймера 6 перебрасывает триггер 7 в нулевое

состо ние, закрыва  элемент И 22 и, тем самым, поток за вок в канал.

Высокий потенциал с триггера 7 поступает на вход элемента И 11. Пос , ле выбора всех за вок из очереди сигнал перехода реверсивного счетчика 14 из единичного состо ни  в нулевое проходит через элемент НЕ 21, элемент И 11 и поступает на второй

Q вход таймера 6, фиксиру  окончательное врем  моделировани . Это врем  равн етс  сумме времени, предварительно выбранного на таймере, и времени на дообслуживание за вок, сто 5 Щих в очереди, но не обслужившихс  за установленное врем .

По окончании моделировани  на счетчике 2 оказываетс  зафиксированным общее число поступивших за вок;

0 на счетчике 29 - число поступивших за вок на обслуживание i-ro типа; на счетчике 13 - число обслуженных за вок i-ro типа на первом этапе обслуживани ; на сумматоре 12 - м  Тр работы канала (оператора) по обслуживанию за вок, на счетчиках 35 - число обслуженных за вок i-ro типа с заданной веро тностью правильного обслуживани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  системы человек-машина, содержащее таймер , генератор случайного потока им . пульсов, счетчик за вок, счетчик прин тых за вок, счетчик времени обслуживани  исчетчик опознанных за вок, элемент запрета, реверсивный счетчик,

   f. первый, второй, третий, четвертый,

   п тый и шестой элементы И, первый и . второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, первую и вторую схемы сравнени , регистр , первый и второй сумматоры,

   первый и второй триггеры, пё)вый и второй дешифраторы, генератор последовательности импульсов, генератор случайного числа и схему сравнени  кодов, вход таймера  вл етс  входом запуска устройства и соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом таймера, а пр мой выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента И подключен к счетному входу счетчика за вок, первому входу второго элемента И и инфopмaциoннo f входу элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разр дные вы ходы которого соединены соответстве но с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и входу элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом останова таймера , второй|Выход которого подключен к входу разрешени , суммировани  первого сумматора, выход третьего элемента И подключен к единичному входу второго триггера, входу разрешени  счета счетчика времени обслуживани  и входу запуска генератора случайного числа, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом п того элемента И и первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу таймера а выход соединен со счетными входами первого и второго сумматоров, разр д ные выходы первого сумматора соединены соответственно с разр дными входами регистра, разр дные выходы которого подключены соответственно к первой группе входов первой схемы сравнени , втора  группа входов кото рой  вл етс  установочными входами устройства, выход первой схемы срав нени  соединен с первым входом второ го элемента ИЛИ, разр дные выходы реверсивного счетчика подключены соответственно к входам второй схемы сравнени , выход которого подключен к второму входу второго элемента И и второму входу второго элемента ИЛИ выход которого подключен к управл ющему входу элемента запрета, выход второго элемента И соединен с входом запуска генератора случайного числа разр дные выходы которого соединены соответственно с входами первого и второго дешифраторов и входами первой группы схемы сравнени  кодов, разр дные выходы второго дешифратора соединены с входами счетчика прин тых за вок, выход генератора последовательности импульсов соединен с вторым входом п того элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика времени обслуживани . разр дные выходы которого подключены соответственно к входам второй группы схемы сравнени  кодов, выход которой подключен к управл ющему входу первого дешифратора, выходы которого подключены к счетным вхоДам счетчика опознанных за вок, нулевой выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и вычитающему входу реверсивного счетчика , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет моделировани  работы оператора по свертыванию алгоритма обслуживани  дл  устранени  перегрузки канала информацией , оно содержит третий дешифратор , коммутационное поле, третий элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор 5 К каналов моделировани  типа обслуживани  за вки, каждый из которых содержит группу из га элементов И, группу из m блоков случайной временной задержки, канальный элемент ИЛИ, группу из m счетчиков, причем разр дные выходы реверсивного счетчика подключены соответственно к группе информационных входов третьего дешифратора, управл ющий вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом схемы сравнени  кодов , группа третьего дешифратора подключена,соответственно к группе входов коммутаци(5нного пол , в каждом канале моделировани  типа обслуживани  за вки выходы элементов И группы соединены соответственно с входами запуска блоков случайной временной задержки группы, выходы которых подключены соответственно к счетным входам счетчиков группы, в каждом канале моделировани  типа обслуживани  за вки выходы блоков случайной временной задержки группы соединены соответственно с входами канального элемента ИЛИ, выходы канальных элементов ИЛИ всех каналов моделировани  подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, j-й выход первого дешифратора ( К) соединен с первыми входами элементов И ГРУППЫ 1-го канала моделировани , а i -и выход коммутационного полЖ - ,ы,) подключен к вторым входам i - х элементов И калодогоканала моделировани .