Стохастическая модель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 404092 Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03,1,1971 ( 1631085/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 26.Х.1973. Бюллетень43Дата опубликования описания 15.111.1974 М. Кл. 6 061 15/36 Гасударственные квинтетСааета в 1 нннстрпв СССРпа делаы нзвбрвтвюи параай УДК 681,332:519,2Авторыизобретения В, Н. Четвериков, Э. А, Баканович, А, В, Меиьков, Л, А. Соломонови А, Е. ОсьмининЗаявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знаменивысшее техническое училище им. Н, Э, Баумана СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВУХКАНАЛЬНОИ 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 наподобной модели,Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей модели системы массового обслуживания, в которой допускалось бы моделирование упорядоченныхсистем массового обслуживания с вероятностным распределением заявок между свободными каналами, при этом значения вероятностей10 распределения не должны зависеть от характеров входного потока заявок и потоков обслуживания,Для этого выход блока занятости соединенс логическим блоком распределения заявок,15 другие входы которого подключены соответственно к выходам первого вентиля и первоготриггера; датчик потока случайных импульсовсоединен со входом первого вентиля и черезлинию задержки с единичным входом второ 20 го триггера, нулевой вход которого подключенк генератору входного потока заявок, а выходсоединен с управляющим входом первого ивторого вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подклю 25 чен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с генераторомвходного потока заявок.На чертеже приведена блок-схема модели.Стохастическая модель двухканальной сис 30 темы массового обслуживания содержит логи.55 60 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, имитирующий 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 ца логический блок 1 распределения поступают разрешающие потенциалы, а с блока анализа занятости 3, реализующего логику, в соотьегствии с которой разрешающий потенциал на выходе 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 ца 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 на его единичный вход не поступит очередной импульс с датчика 7 потока случайных импульсов. Таким образом триггер будет находиться в нулевом 5 10 15 20 25 30 35 40 45 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 ца 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 ца логический блок 1 распределения,Импульс случайного потока, вырабатывае. мого 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 соочветствии 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 оставитель В. Жовинский Техред Е. Борисов актор А, Зиньковск Корректор Е. Михеева Изд, Ъоа 160 ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раугискаяаказ 559 Тираж 647овета Министоткрытийаб., д. 4/5 ПодписноССР ипография, пр. Сапунов 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 изобретенияСтохастическая 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 заня.тости, генератор входного потока заявок, генератор импульсов, датчик потока случайных импульсов, первый и второй триггеры, венти 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 соответствен но к выходам первого вентиля и первоготриггера; датчик потока случайных импульсов соединен со входом первого вентиля и через линию задержки с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого подклю чен к генератору входного потока заявок, авыход соединен с управляющим входом первого и второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к нулевому входу первого тригге ра, единичный вход которого соединен с генератором входного потока заявок,