Устройство для надежностного моделирования сложных систем

(57) Изобрлительнойпользовано лированииленных в виопределени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 85909/24- .01.87 .08.88. Б Н.Лаврикорин, А,В 81. 333 (08вторское 54, кл. С орское сн59, кл, С.1 ернин и И.В8.8)свидетельство СССР06 Р 15/20, 1967.идетельство СССР06 Р 15/20, 198 1СТВО ДЛЯ НАДЕЖНОСТНОГО ИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ тение относится к вычис ехнике и может быть испри статистическом моде сложных систем, представ е вероятностного графа, длкачественных характери стик, в частности показателей надежности системы. Цель изобретениярасиирение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения независимого параллельного моделирования процессов возникновенияотказов. Это достигается введениемв устройство, содержащее первуюи вторую группы элементов И 5 и 11,первую и вторую группы счетчиков 9и 12 и дешифратор 8, дополнительногенератора 1 импульсов, первого 2,второго 3, третьего 4 элементов задержки, элемента ИЛИ-НЕ 6, счетчика7, третьей и четвертой групп счетчиков 15 и 10, группы элементов ИЛИ13, третьей группы элементов И 14,группы генераторов 16 случайных сигналов и сумматора 17, 1 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис,пользовано при статистическом моде,лировании сложных систем, представленных в виде вероятностного графа, для определения качественных характеристик, в частности показателей надежйости системы.Цель изобретения - расширениеАункциональных возможностей устройства за счет обеспечения незанисимого параллельного моделированияпроцессов возникновения отказов,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из генератора1 импульсов, элементов 2-4 задержки,ш элементов И 5 первой группы, элемента 6 ИЛИ-НЕ, счетчика 7, дешифратора 8, ш счетчиков 9 первой группы, шсчетчиков 10 четвертой группы, в элементов И 11 второй группы,ш счетчиков 12 второй группы, ш элементов ИЛИ 13 группы, шэлементов И 14 третьей группы, счетчиков 15 третьей группы, группы генераторов 16 случайных импульсов с регулируемой скважностью, сумматора 17.Выход 18 тактовой частоты устройства является входом запуска моделируемой сети, вход признака окончанияработы моделируемой. сети 19 устройства является выходом окончания работы моделируемой сети (они соединяются с входом элемента И 5,первой группы, соответствующего начальному узлу моделируемой сети и с вьыодом ,элемента И 5 первой группы, соответствующего конечному узлу моделируемой сети соответственно), второй 20и третий 21 входы устройства являютсясоответственно входами запуска и останона генератора,Устройство работает следующим образом.Запуск устройства осуществляетсяподачей на вход 20 сигнала запускагенератора 1, Устройстзо работает поциклам, каждый из которых содержиттактовые моментыВ момент , на выходе генератора1 Аормируется сигнал, осуществляющий начальную установку сумматора 17в состояние, соответствующее наличиюна его выходе двоичного кода, числавсех элементов И 5 (случай работоспособности всех элементов моделируемой системы) В момент 6 сигнал с выхода элемента 2 задержки поступает на вход 18 схемы, отображающей моделируемую систему, В этот момент на первые входы элементов И 5,представляющих собой звенья модели исследуемой системы, могут поступать сигналы от генераторов 16 случайных импульсов с регулируемой скважностью. Эти генераторы моделируют процесс возникновения отказов в элементах системы, с заранее заданной вероятностью.Р. В этом случае скважность импульсов задается из соотношения1-Р, что обусланливает появление на выходах генераторов единичных импульсов в произвольный момент времени с вероятностью, равной вероятности работоспособного состояния элементов, моделирующих систему, в этот же момент времени. При одновременном появлении сигналов на первом и втором входах элемента И 5 на его выходе Аормируется сигнал, поступающий на соответствующий вычитающий вход сумматора 17, Следовательно, после прохождения сигнала от элемента 2 задержки через схему, отображающую систему, код на выходе сумматора 17 будет равен коду числа элементов И 5, с выходов которых не поступили сигналы на вход сумматора 17, т.е. числа отказавших элементов моделируемой системы. Ксли все элементы работоспособны, то на выходе сумматора 17 будет нулевой код, который в результате инвертирования в элементе ИЛИ-НЕ 6 увеличивает содержимое счетчика 7 на единицу. Тем самьп 1 в счетчик 7 производится подсчет числа испытаний, н которых нсе элементы моделируемой системы работоспособны, В момент Т на выходе элемен 2та 3 задержки появляется сигнал оп - роса дешифратора 8, При появлении в этот момент на выходе сумматора 17 ненулевого кода дешиАратор 8 обеспечивает его дешифриронание и Аормирует сигнал на одном из своих выходов, соответствующий количеству отказавших н данный момент времени элементов моделируемой системы. Этот сигнал поступает на вход счетчика 9, осуществляющего подсчет числа испытаний с соответствующим количеством отказов, на первый вход соответствующего элемента И 11, а также на вход соответствующего элемента ИГР 13.Ксли н этот момент времени через элеПодписное ННИИПИ Заказ 4155/47 Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мент 4 задержки на вторые входы элементов ИЛИ 13 поступает сигнал свхода 19, отображающий систему, тосигнал с выхода дешифратора 8 черезсоответствующий элемент И 11 будетзафиксирован одним из счетчиков 12,увеличивая тем самым на единицу количество успешных испытаний схемып, при текущем количестве отказавших элементов. При прохождениисигнала с выхода дешифратора 8 через совокупность последовательносвязанных элементов ИЗИ 13 формируются сигналы на входах счетчиков 10 и элементов И 15, соответствуюших к и;, при условии, что К не меньше текущего количества отказавших элементов системы. Если при этом на вторых входах элементов И 15 будет присутствовать задержанный с помощью элемента 4 задержки выходной сигнал схем, то в счетчиках 16 будет увек личено на единицу содержимое - просп1= при условии, что К не меньше текущего количества отказавших элементовсистемы, На этом заканчивается первый цикл испытаний моделируемой системы.В последующих циклах испытаний устройство функционирует аналогично. Завершение моделирования осуществляется подачей на вход 21 сигнала останова генератора 1,Формула изобретения Устройство для надежностного моделирования сложных систем, содержащее первую и вторую группы элементов И, дешифратор, первую и вторую группы счетчиков, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения независимого параллельного моделирования процессов возникновения отказов, в него введены третья и четвертая группы счетчиков, первый, второй и третий элементы задержки, счеЬ 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 чик, элемент ИЛИ-НЕ, группа элементов ИЛИ, сумматор, группа генераторов случайных импульсов, генераторимпульсов, выход которого соединенс входом синхронизации сумматораи входом гервого элемента задержки,выход которого является выходом тактовой частоты устройства и соединенчерез второй элемент задержки с входом синхронизации дешифратора, выходы которого соединены со счетными входами соответствующих счетчиков первой группы, первыми входамисоответствующих элементов И второйгруппы и первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходК-го элемента ИЛИ группы (К = 1, И,где Ч - количество узлов граФа) соединен с вторым входом (К+1)-го элемента ИЛИ группы, со счетным входомК-го счетчика третьей группы и первым входом К-го элемента И третьейгруппы, выходы элементов И второйгруппы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков второйгруппы, выходы элементов И третьейгруппы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков четвертой группы, вторые входы элементовИ второй и третьей групп соединеныс выходом третьего элемента задержки, вход которого является входомпризнака окончания работы устройства, выходы генераторов случайныхимпульсов группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которыхсоединены с соответствующими входами сумматора, вторые входы и выходыэлементов И первой группы соединеныв соответствии с тоПологией графа исследуемой системы, выход тактовойчастоты устройства соединен с вторым входом элемента И первой группы,соответствующего начальному узлу графа, вход признака окончания работыустройства соединен с выходом элемента И первой группы, соответствующего конечному узлу графа, вход запуска генератора импульсов являетсявходом запуска устройства, вход останова генератора импульсов являетсявходом останова устройства,