SU1405071A1

SU1405071A1 - Device for simulating mass service systems

Info

Publication number: SU1405071A1
Application number: SU864155357A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Бубнов; Андрей Васильевич Михайлов; Владимир Иванович Сафонов; Игорь Леонидович Хапалов
Original assignee: Войсковая Часть 32103
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1988-06-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при определении веро тностных характеристик систем массового обслуживани . Цель изобретени - повьшение точности моделировани . Цель достигаетс введением группы накапливающих сумматоров, элемента И, элемента запрета, счетчика числа реализаций, дешифратора Устройство позвол ет определ ть периоды наибольшей или наименьшей загрузок системы обслуживани , исследовать веро тностные характеристики развернутого во времени процесса обслу ошани за вок. 1 ил.The invention relates to computing and can be used in determining the likelihood characteristics of queuing systems. The purpose of the invention is to increase the accuracy of modeling. The goal is achieved by introducing a group of accumulating adders, an element And, a prohibition element, a counter of the number of implementations, a decoder. The device allows to determine the periods of the greatest or the smallest service system loads, to investigate the probabilistic characteristics of the deployment process in time. 1 il.

Description

СПSP

о чoh h

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть исполь- зовано при определении веро тностных характеристик систем массового обслу живани .The invention relates to computer technology and can be used in determining the likelihood characteristics of mass service systems.

Цель изобретени - повышение точности моделировани за счет получени временных зависимостей математического ожидани значени веро тное- тей свободного состо ни системы путем многократного моделировани развернутых во времени процессов обслуживани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling by obtaining the time dependences of the expectation value of the probabilities of the free state of the system by repeatedly simulating the time-consuming service processes.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройстваThe drawing shows the scheme of the proposed device

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, ге.нератор 2 за вок , счетчики длительности интервала 3, времени просто 4, длительное- ти этапа, моделировани 5, числа этапов 6 числа реализации 7, четвертый 8, тре:тий 9, второй 10, первый 11 и п тый 12 элементы И, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, первый 15 и второй 16 многовходовые элементы И, первый 17 и. второй 18 многовходовые элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 19 очереди, реверсивный счетчик 20 зан тых каналов, третий 21, вто- рой 22, первый 23, четвертый 24 элементы запрета,) блок 25 элементов запрета , п тый 26 и шестой 27 элементы запрета, группу блоков элементов И 28 и группу накапливающих сумматоров 29, блок 30 случайных временных задержек, веро тностно-распределительный блок 31, вход 32 запуска,первый 33 и .второй 34 триггеры, делитель 35, первый 36, второй 37 и тре- тий 38 дешифраторыThe device contains a generator of 1 clock pulses, a generator of 2 applications, interval duration counters 3, time just 4, stage duration, simulation 5, number of stages 6, implementation number 7, fourth 8, third 9, second 10, first 11 and fifth 12 elements And, the first 13 and second 14 elements OR, the first 15 and second 16 multi-input elements And, the first 17 and. second 18 multi-input elements OR, reversible counter 19 queues, reversible counter 20 busy channels, third 21, second 22, first 23, fourth 24 prohibition elements,) block 25 prohibition elements, fifth and sixth 27 prohibition elements, group blocks of elements And 28 and a group of accumulating adders 29, block 30 of random time delays, probability distribution block 31, start input 32, first 33 and second 34 triggers, divider 35, first 36, second 37 and third 38 decoders

Устройство работает следующим об- разомсThe device works as follows.

Количество М реализаций моделировани задаетс кодом дешифратора 38„ Интервалы моделировани разбиты на п интервалов отображени „ После каждого прогона моделировани накапли- вающие сумматоры 29, соответствующие интервалам отображений, накапливают суммы значений веро тности свободного состо ни системы. После окончани М реализаций на соответствующих сум- маторах 29 формируютс значени математического ожидани значени веро тности свободного состо ни системы на каждом интервале отображени « .The number M of simulation implementations is given by the decoder code 38 "Modeling intervals are divided into n display intervals" After each simulation run, the accumulative adders 29, corresponding to the intervals of the mappings, accumulate the sums of the free state of the system. After the completion of the M implementations, the mean values of the probability of the free state of the system at each display interval are formed on the corresponding summers 29.

0 5 п ,. 0 5 n,

5five

п P

В исходном состо нии накапливающие сумматоры обнулены, триггеры 33 .и 34 наход тс в нулевом состо нии.In the initial state, the accumulating adders are zeroed, the triggers 33 and 34 are in the zero state.

Подачей единичного сигнала на установочный вход 32 устройство переводитс в режим моделировани о Сигнал переводит триггер 34 в . единичное состо ние, .чем снимаетс положительный потенциал с управл ющего входа элемента 24 запрета через элемент ИЛИ 14 о Тогда тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 1 тактовых импульсов, начинают поступать на генератор . 2 за вок, на счетный вход счетчика 5, на счетный вход счетчика 3 и через элемент 26 запрета на счетный вход счетчика 4„By applying a single signal to the setup input 32, the device is switched to the simulation mode. The signal transfers the trigger 34 to. a single state, which removes the positive potential from the control input of the prohibition element 24 through the OR element 14 o. Then the clock pulses produced by the clock pulse generator 1 begin to flow to the generator. 2 for the wok, for the counting input of the counter 5, for the counting input of the counter 3 and through the element 26 of the ban on the counting input of the counter 4 "

При установлении на выходе счетчика 5 кода, соответствующего окончанию интервала отображени , дешифратор 36 вьщает единичный сигнал на вход триггера 33, Сигнал переводит последний в единичное состо ние. Тогда сигнал с пр мого выхода триггера 33 поступает на вход элемента И 8 и через элемент ИЛИ 14 закрывает элемент 24 запрета дл прохождени тактовых импульсов о Установление триг гера 33 в единичное состо ние приводит к сн тию запрещающего сигнала с элемента 25 запрета, к выходам которого подключена группа элементов И 28 9 000, 28(,оWhen the code 5 at the output of the counter corresponds to the end of the display interval, the decoder 36 outputs a single signal to the trigger input 33, the signal translates the latter into one state. Then the signal from the direct output of the trigger 33 is fed to the input of the element AND 8 and through the element OR 14 closes the prohibition element 24 for the passage of clock pulses. Setting the trigger 33 to one state leads to the removal of the inhibit signal from the prohibition element 25, to the outputs of which connected group of elements And 28 9 000, 28 (, o

Дешифратор 37 вырабатывает единичный сигнал по шине, соответствующий коду на выходе счетчика 6, и открывает один из элементов И группы 28 при наличии информации на выходе элемента 25 запретаThe decoder 37 generates a single signal on the bus corresponding to the code at the output of the counter 6, and opens one of the elements And group 28 in the presence of information at the output of the element 25 prohibition

Следующий тактовый импульс через элемент И 8 обнул ет счетчики 3, 4 и 5, триггер 33 и поступает на счетный вход счетчика 6, который подсчитывает число интервалов отображени и -переводит его в следующее состо ние о The next clock pulse through the element And 8 zeroes the counters 3, 4 and 5, the trigger 33 and enters the counting input of the counter 6, which counts the number of display intervals and translates it into the next state

Генератор 2 за вок при поступлений на его вход тактовых импульсов вырабатывает импульсы, имитирунлдие поступление за вок Через открытые элементы 21 и 22 запрета импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 20 числа зан тых . каналов обслуживани ,.чем увеличивает его код на единицу, и через элемент ИЛИ 13 - на вход блока 30 случайных временных задержек, чем имитируетс начало обслуживани БлокThe oscillator 2, when received at its input clock pulses, generates pulses, imitation of the receipt. Through the open elements 21 and 22 of the prohibition, the pulse arrives at the summing input of the reversing counter 20 of the occupied number. service channels, which increases its code by one, and through the element OR 13 - to the input of the block 30 random time delays, which simulates the beginning of the service.

30 случайных временных задержек вырабатывает сигнал, означающий окончание обслуживани , и передает его веро тностно-распределительному блоку 31 . С веро тностью Р обслуживазавершено , с веро тние может бытьThe 30 random time delays produce a signal meaning the end of the service and transmits it to a probability distribution unit 31. With probability P, service is complete, with probability it can be

костью (1 - Р) за вка может потребовать дополнительного кванта обслуживани оbone (1 - P) application may require additional quantum of service

В этом случае на входе веро тностно-распределительного блока 31 по вл етс сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 13 на вход блока 30 случайных временных задержек, имитиру поступление за вок на продолжение обслуживани очередным квантом о Ее- . ли кванта обслуживани хватило, на другом выходе веро тностно-распределительного блока 31 по вл етс сигнал, который через открытый элемент 23 запрета поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 20 числа зан тых каналов обслуживани .In this case, at the input of the probability distribution block 31, a signal arrives through the OR element 13 at the input of a block of 30 random time delays, simulating the receipt of a request for continuation of service with another quantum of E-. If a service quantum was sufficient, a signal appears at the other output of the probability-distribution unit 31, which through an open prohibition element 23 arrives at the subtractive input of the reversible counter 20 of the number of occupied service channels.

Если все каналы обслуживани зан ты , а выходе элемента И 16 по вл етс сигнал, закрывающий элемент 22 зйпрета и открывающий элемент И 9 Тогда импульс, имитирующий поступление за вки, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 числа за вок в очередиIf all the service channels are occupied, and the output of the AND 16 element appears, the signal closing element 22 is taken and the opening element AND 9. Then the impulse imitating the receipt of the application goes to the summing input of the reversible counter 21 numbers for the wok

Если В очереди есть хот бы одна за вка, на выходе элемента ИЛИ 17 присутствует сигнал, закрывающий элемент 23 запрета и открывающий элементы И 10 и 11. Тогда сигнал со второго выхода веро тностно-распределительного блока 31 поступает на. вычитающий вход реверсивного счетчика 19 числа за вок в очереди и через элемент ИЛИ 13 на вход блока 30 случайных временных задержек,имитиру начало обслуживани за вки из очереди .If there is at least one product in the queue, the output of the element OR 17 is a signal that closes the prohibition element 23 and the opening elements AND 10 and 11. Then the signal from the second output of the probability-distribution unit 31 enters. subtracting the input of the reversible counter on the 19th number of the wok in the queue and through the element OR 13 to the input of a block of 30 random time delays, simulating the start of service of the application from the queue.

Таким образом, на каждом интервале отображени счетчик 3 подсчитыва- Iет общее число поступивших за интервал тактовых импульсов, счетчик .4 - число тактовых импульсов, поступивших в моменты, когда в системе не находилось ни одной за вки Результат на выходе делител 35 в конце каждо10Thus, on each display interval, the counter 3 counts the total number of clock pulses received during the interval, the counter .4 is the number of clock pulses received at the moments when there were no applications in the system. Result at divider 35 at the end of each 10

1515

При установлении на выходе счетчика 6 кода, соответствующего окончанию моделировани , дешифратор 37 выраба- тьшает сигнал, открывающий элемент И 12 и группу элементов И 28, обнул ет триггер 34 о Тогда сигнал с инверсного выхода последнего через элемент ИЛИ 14 закрывает элемент 24 запрета дл прохождени тактовых импульсов, что соответствует окончанию одной реализации моделировани When the code 6 at the output of the counter corresponds to the end of the simulation, the decoder 37 generates a signal, an opening element AND 12 and a group of elements And 28 wraps the trigger 34 o. Then the signal from the inverse output of the latter through the element OR 14 closes the prohibition element 24 to pass clock pulses, which corresponds to the end of one implementation of the simulation

В то же врем сигнал, вырабатьшаемьй дешифратором 37, поступает на счетный вход счетчика 7, который подсчитывает число реализаций моделировани С выхода элемента И 12 так20 товый импульс обнул ет счетчик 6 и через открытый элемент 27 запрета (ноль с выхода дешифратора 38) устанавливает в единичное состо ние триггер 34 Начинаетс нова реализаци At the same time, the signal produced by the decoder 37 is fed to the counting input of counter 7, which counts the number of simulations implemented. From the output of the And 12 element, a 20 pulse from the output of the decoder 38 (zero from the decoder 38 output) sets a single pulse state trigger 34 Begins a new implementation

25 моделировани о25 simulations about

Код счетчика 7 поступает на дешифратор 38, Последний настроен на код числа реализаций моделировани , равный 10. Если код, поступающий со Counter code 7 is fed to the decoder 38, the latter is configured to code the number of implementations of the simulation, equal to 10. If the code coming from

30 счетчика 7 меньше, нулевой сигнал с выхода дешифратора 38 открывает элемент 27 запрета30 counter 7 is less, the zero signal from the output of the decoder 38 opens the element 27 prohibition

При установлении на выходе счетчика 7 кода, соответствующего окон„g чанию работы, дешифратор 38 на. выходе вырабатывает единичный сигнал, закрывающий элемент 27 запрета дл прохождени тактовых импульсов на единичный вход триггера 34When a code 7 is installed at the output of the counter, corresponding to the windows „g of operation, the decoder 38 is on. the output generates a single signal, the closing element 27 of the ban for the passage of clock pulses on a single input trigger 34

40 Показани i-ro сумматора 29 равны Ai lO, где К определ ет положение40 The i-ro of the adder 29 is equal to Ai lO, where K determines the position

1 зан той1 occupation

в отсчете Таким образом,in reference so

устройство вл етс пр мопоказываю- щим и позвол ет с большей точностью 45 определ ть периоды наибольшей или наименьшей загрузок системы обслуживани , исследовать веро тность характеристики развернутого, во времени процесса обслуживани за вок,,the device is directly indicative and allows, with greater accuracy 45, to determine the periods of the greatest or the smallest loadings of the service system, to investigate the probability of the characteristic of the deployed, in time, process of the application,

5050

Claims

Invention Formula

A device for simulating, queuing systems J with a content mapping interval means a clock pulse generator, the free state of the system, the meter of the duration of the simulated

elements And group 28 to the corresponding interval number adder 29,

When the code 6 at the output of the counter corresponds to the end of the simulation, the decoder 37 generates a signal, an opening element AND 12 and a group of elements And 28 wraps the trigger 34 o. Then the signal from the inverse output of the latter through the element OR 14 closes the prohibition element 24 to pass clock pulses, which corresponds to the end of one implementation of the simulation

At the same time, the signal generated by the decoder 37 is fed to the counting input of counter 7, which counts the number of simulations implemented. From the output of the element 12, the zero pulse sets the counter 6 and through the open element 27 of the prohibition (zero from the output of the decoder 38) sets to one state trigger 34 Begins a new implementation

5 simulations about

Counter code 7 is fed to the decoder 38, the latter is configured to code the number of implementations of the simulation, equal to 10. If the code coming from

0 counter 7 is less, the zero signal from the output of the decoder 38 opens the element 27 of the ban

When a code 7 is installed at the output of the counter, corresponding to the operation window, the decoder 38 is on. the output generates a single signal, the closing element 27 of the ban for the passage of clock pulses on a single input trigger 34

0 The i-ro of the adder 29 is equal to Ai lO, where K determines the position

1 occupation

in reference so

the device is directly indicative and allows, with a greater accuracy of 5, to determine the periods of the greatest or the smallest loadings of the service system, to investigate the probability of the characteristic of the deployed, in time, process of the application,

50

Invention Formula

We are servicing at a given interval. Through an open prohibition element 25, the result is entered through one of

Vani, generator, wok, the number of stages, the first, second, third and fourth elements And, the first and second

OR elements, duration counter

interval and time counter just j

the first and second multi-input elements And, the first and second multi-input

the OR element, the reversible queue counter, the block of prohibition elements, the reversive counter of occupied channels,

from the first to the fifth elements of the ban, a group of blocks of elements And, the first and

second triggers5 divider, first and second decoders} block of random time delays, probability distribution block, the first output of which is connected to the first input of the first OR element, the second output is connected to the information input of the first prohibition element and. to the first inputs of the first and second elements AND, the output of the second element AND is connected to the subtractive input of the reversible counter of the queue5 whose bit outputs are connected respectively to the inputs of the first multi-input element AND and to the inputs of the first multi-input element OR, the output of the first multi-input element OR is connected to the second inputs the first and second elements And to the control input of the first prohibition element, the output of which is connected to the subtractive input of the reversing counter of the occupied channels; the discharge outputs of which are Switched respectively to the inputs of the second multi-input element OR to the inputs of the second multi-input element AND, the output of which is connected to the control input of the second prohibition element and with the first input of the third element And whose output is connected to the summing input of the reversing queue counter output of the second prohibition element connected to the second

the input of the first element OR to the summing input of the reversible counter of the occupied channels, the output of the first element AND is connected to the third input of the first element OR, the output of the first

of the multi-input element AND is connected to the control input of the third prohibition element, the output of which is connected to the second input of the third element AND and the information input of the second element of the prohibitionJ The generator output for the wok is connected to the information input of the third prohibition element delays whose output is connected

five

0

five

0

five

0

five

0

five

to the information input of the probability-distribution block, the output of the clock pulse generator is connected to the information input of the fourth prohibition element and to the first input of the fourth element I, the output of which is connected to the reset input of the counter of the simulation stage duration, with a single input of the first trigger and reset inputs of the interval duration and time counter simply,. the bit outputs of which are connected respectively to the first inputs of the divider, the outputs of which are connected to the information inputs of the prohibition block, the control input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the forward output of which is connected to the second input of the fourth element And and the first input of the second SH, the output of which is connected to the control input of the fourth prohibition element, the output of the fourth prohibition element is connected to the generator start input for the wok, to the counting input of the stage duration counter simulation, counting input. the interval duration counter and the information input of the 5th prohibition element, the output of which is connected to the counting input of the time counter, are simple; connected to the zero input of the first trigger, the outputs of the block of prohibition elements are connected respectively to the information inputs of all the blocks of elements AND groups that control the input rows are connected respectively to the outputs of the second deshif - Rathore, whose inputs are connected respectively to the outputs of the counter discharge dnymi of simulation steps j. The first output of the second decoder is connected to the zero input of the second trigger, the unit input of which is the device start input, and the inverse output of the second trigger connected to the second input of the second element OR, the output of the second multiple input. element OR is connected to the control input of the fifth prohibition element, characterized by

in order to increase the accuracy of modeling, it additionally contains a group of accumulating adders, the fifth element AND, the sixth prohibition element, the implementation number counter and the third decoder, the first input of the fifth element AND connected to the output of the clock generator, the second input of the fifth element AND connected to the first output of the second decoder, and the output of the nth element I is connected to the information input of the sixth prohibition element and the zeroing input

the counter of the number of stages, the counting input of the counter of the number of realizations is connected to the first step of the second decoder, and its bit outputs are connected respectively to the inputs of the third decoder, the output of which is connected to the control input of the sixth prohibition element, the output of which is connected to the single input of the second trigger, block outputs elements and groups are connected to the information inputs of the corresponding accumulating adders of the group