Устройство для моделирования отказов в сложных системах

.8012 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАН ЗОБРЕТЕНИ м / ЕЛЬСТ Н. Сма в(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХпо авт. св. У 902020, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейпутем моделирования времени действиясбоев на элементы сложной системы,оно дополнительно содержит третью АВТОРСКОМУ С(72) С. М. Масленников группу элементов И, третии регистрпамяти и второй генератор случайных чисел с заданным законом распределения, вход запуска которого соединен с выходом элемента И, а выходыподключены соответственно к разрядным входам третьего регистра памяти, разрядные выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу элемента задержки,а выходь 1 элементов И третьей группысоединены соответственно с входамитретьей группы арифметического блока, третий выход которого являетсятретьим выходом устройства, 1206795Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для генерирования случайныхсобытий, соответствующих сбоям прифункционировании сложных сисТем,при статистическом исследованииматематических моделей этих системна ЭВМ с целью определения их характеристик, например, показателейнадежности функционирования.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройствапутем моделирования времени действиясбоев на элементы сложной системы,Устройство ориентировано на сложные системы, для которых характерноследующее; система, содержащая рядэлементов с одинаковыми характеристиками надежности; появлениеколичествасбоев 0,1,2И за время работысистемы подчиняется биномиальномузакону, аппроксимируемому пуансоновским законом распределения; времяпоявления каждого сбоя в работеэлементов системы подчиняется любомузаданному закону распределения;длительность действия сбоя на работуэлемента системы подчиняется любомузаданному закону распределения, втом числе .полученному экспериментально.На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство содержит датчик 1 первичного потока случайных импульсов(ДППСИ), элемент И 2, одновибратор3, счетчик 4 импульсов, арифметический блок 5, первый 6 и второй 7регистры памяти, генератор 8 равномерно распределенных случайных чисел, первый генератор 9 случайныхчисел с заданными законами распределения, элемент 10 задержки, первуютретью группы элементов И 11-13,второй генератор 14 случайных чиселс заданным законом распределения,третий регистр 15 памяти,Устройство работает слудющимобразом. Сигнал опроса, соответствующий очередной статистической реализации, сбрасывает счетчик 4 импульсов, на выходе которого появляется число подсчитанных импульсов, соответствующих количеству сбоев элементов моделируемой системы в предыдущей реализации, и запускает одно- вибратор 3, который открывает элемент 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 И 2 на заданное время ДС, соответствующее времени работы системы, Втечение этого времени импульсы отдатчика 1 первичного (пуансоновского) потока случайных импульсовпоступают на вход счетчика 4 импульсов, на вход генератора 8 равномернораспределенных случайных чисел, навходы генераторов 9 и 14 случайныхчисел с заданным законом распределения, и через элемент 10 задержкина управляющие входы элементов Игрупп. Элемент 10 задержки необходим для того, чтобы генераторы 8, 9и 14, работающие в ждущем режиме,успели сформировать и установитьна регистрах 6, 7 и 15 памяти соответствующие случайные числа до прихода импульса на управляющие входыэлементов И, С приходом каждого импульса от элемента И 2 после задержкина управляющие входы элементовИ 11-13 всех трех групп с регистра 6памяти случайное чисдо Е, соответствующее временному распределениюсбоев в работе элементов системыв пределах времени функционированиясистемы, параллельным кодом черезэлементы И 11 поступает на первыйвход арифметического устройства 5;с регистра 7 памяти - другое случайное число;., соответствующее номеру элемента, в работе которогопроизошел сбой, параллельным кодомчерез элемент И 12 поступает навторой вход арифметического устройства 5, а с регистра 15 памяти -третье случайное число Ч;, соответствующее длительности воздействиясбоя на работу ; -го элементасложной системы, параллельным кодомчерез элементы И 13 поступает натретий вход арифметического устройства 5,В арифметическом устройстве 5первое случайное число ; умножаетсяна 4 С и поступает на первый выходарифметического устройства 5, являющийся первым выходом устройства;второе случайное число ,; умножаетсяна количество элементов системы Я,округляется до ближайшего целого ипоступает на второй выход арифметического устройства 5, являющийсявторым выходом устройства; а третьеслучайное число Ч; умножается на А 1и поступает на третий выход арифметического устройства, являющийсятретьим выходом устройства.15/51 Тираж 673 Подписное Зака НИИ ПП "Пате 3 1Интервал д может быть выбран равным, например, минимальному, времени воздействия сбоя на элемент сис темыв соответствующем масштабе времени, и, будучи умноженным на слу.чайное, число У;, определяет длитель,ность воздействия сбоя на элемент сложной системы,Так, при моделировании сбоев вработе сложных ЭЦВМ минимальноевремя воздействия сбоя может бытьвыбрано равным одному такту работыЭЦВМ в соответствующем масштабевремени, а произведение определяетв этом случае количество тактовработы моделируемой ЭЦВМ, в течение 206795 Ькоторых элемент с номером . подвер-:жен влиянию сбоя,В том случае, если интервал времени, определяемый произведениемЛ Ч; будет равен или больше временного интервала, оставшегося до окончания цикла 4 Т, можно считать, чтопроизошел отказ 1 -го элемента системы, аналогичный отказу элемента,моделируемому известным устройством,По окончании реализации на счетчике импульсов будет накоплено число, соответствующее количеству сбоевв системе за время работы системы. Сприходом очередного импульса опросацикл работы устройства повторяетсядля новой статической реализации,л г.ужгород, ул.Проектная 4