Вероятностный коммутатор

аявкиосударственный комитет овета Мнннстров С"СР ла делан изобретений Опубликовано 15.09,77, Бюллетень34(53) УДК 681,325(088,8) ткрытнй Дата опубликовани описания 1 б.09.7 2) Авторы изобретени а ф. Герасимов и А, Н. Гарку(71) Заявитель осковский ордена Трудового Красног инженерно-физический инстит 54) ВЕРОЯТНОСТНЫЙ КОММУТАТОР Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применениепри решении задач в области теории системмассового обслуживания, больших систем,стохастических вычислений и т, д. 5Известен вероятностный коммутатор, выполненный на основе замкнутой цепи элементов регулируемых задержек. Настройка заданного закона распределения вероятностейпринятия той или иной из поступивших заявок в этом коммутаторе представляет собойдовольно сложную операцию, которая можетпроизводиться только вручную, что ограничивает его функциональные возможности,Наиболее близким техническим решением к 15данному изобретению является вероятностный коммутатор, содержащий генератор случайных импульсов, группу элементов И, генератор тактовых импульсов, выход которогоподключен ко входу первого циклического регистра сдвига, выход которого подключен ковходу второго циклического регистра сдвига.Однако этот коммутатор не может бытьиспользован в многовходовых системах моделирования, что ограничивает область его 25применения.С целью расширения области прпредлагаемый вероятностный коммутдержит группу триггеров, элемент ИЛвертор, вход которого соединен с д элемента ИЛИ и с выходом коммутатора, а выход - с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходу генератора случайных импульсов, третьи входы - к выходам группы триггеров, четвертые входы - к выходам второго циклического регистра сдвига, а выходы - ко вхо-. дам элемента ИЛИ и к единичным входам группы триггеров соответственно, нулевые входы которых являются входами коммутатора.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого коммутатора.Вероятностный коммутатор содержит первый 1 и второй 2 циклические регистры сдвига, генератор 3 тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу регистра 1, выход которого подключен ко входу регистра 2, группу триггеров 4-1, 4-2,4-п, выходы которых подключены ко входам группы элементов И 5-1, 5-2, , 5-п, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ б и ко входам группы триггеров 4, а входы - к выходам регистра 2, генератора 7 случайных импульсов и инвертора 8, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ б,В циклический регистр 1 записывается закон распределения вероятностей выбора одной из поступивших заявок для передачи в прибор обслуживания. Содержимое его нерио.дически сдвигается на один разряд в направлении от единицы, обозначающей конечную узловую точку ступенчатой аппроксимации, к первой импульсами стабильной частоты генератора 3 импульсов. Импульсы с выхода циклического регистра 1 по очереди сдвигают единицу в циклическом регистре сдвига 2, записанную в исходном состоянии в первом от входа разряде, которая последовательно из каждого разряда выдает разрешающий потенциал на один из входов каждого соответствующего четырехвходового элемента И. На второй вход каждого элемента И подается единичный выход соответствующего входного триггера из группы 4-1, 4-2 4-и, на которых фиксируются приходящие заявки, которые подают разрешающие потенциалы на вторые входы элементов И, поступая на единичные входы триггеров. На третьи входы всех элементов И, объединенные общей шиной, поступают разрешающие импульсы с выхода генератора 7. На четвертые входы элементов И, также объединенные общей шиной, поступает разрешающий потенциал с выхода инвертора 8, подключенного к выходу элемента ИЛИ 6, на вход которого подключаются выходы элементов 5-1, 5-2 5-п, каждый по отдельности из которых подключается к нулевому входу соответствующего триггера, Если прибор обслуживания занят, то на входе инвертора 8 будет единица, а на выходе в ноль, и элементы И будут заперты по четвертому входу, и ни одна заявка не будет пропущена в прибор обслуживания, Если на входе инвертора 8 - ноль, т. е. прибор обслуживания свободен, то одна из пришедших заявок пройдет в прибор обслуживания с заданной вероятностью, возвратив при этом свой входной триггер в исходное нулевое состояние. Если в некоторых входных каналах заявок в данный момент времени нет, то произойдет автоматическое перераспределение вероятностей выбора оставшихся заявок, так как единицы, обозначающие узловые точки ступенчатой аппроксимации заданного закона распределения вероятностей выбора заявок из незанятых каналов, не участвуют в процессе коммутации,Использование новых элементов выгодно отличает предлагаемый вероятностный коммутатор от указанного прототипа, так как при меньших затратах оборудования расширяется класс решаемых задач массового обслуживания, поскольку настройку законовраспределения можно осуществлять программой, записанной на каком-либо носителе информации, с большим быстродействием. Кро 5 ме того взаимная независимость значенийтаких параметров, как интенсивность пуассоновского потока импульсов Х, частота генератора импульсов Р, число разрядов циклического регистра Л) при настройке между ни 10 ми соотношения),е =1 --1Фделают схему устройства не критичной к соб 15 ственному разбросу параметров составныхэлементов схемы, что удешевляет и повышаетнадежность устройства в целом, Для доведения этого коммутатора до промышленногоиспользования целесообразно воспользовать 20 ся достижениями современной технологиипроизводства больших интегральных схем,поскольку каждая вероятностная вычислительная машина предполагает в своем составе достаточно большое количество таких уст 25 ройств. Такой подход может в значительноймере продвинуть вперед развитие производства вероятностных вычислительных машин кнепосредственно практическому использованию их для управления реальными система 30 ми массового обслуживания.Формула изобретенияВероятностный коммутатор, содержащийгенератор случайных импульсов, группу эле ментов И, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу первого циклического регистра сдвига, выход которого подключен ко входу второго циклического регистра сдвига, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 40 с целью расширения области применения, онсодержит группу триггеров, элемент ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с выходом коммутатора, а выход - с первыми входами группы элемен тов И, вторые входы которых подключены квыходу генератора случайных импульсов, третьи входы - к выходам группы триггеров, четвертые входы - к выходам второго циклического регистра сдвига, а выходы - ко вхо дам элемента ИЛИ и к единичным входамгруппы триггеров соответственно, нулевые входы которых являются входами коммутатора.572776 Составитель А. С. Карасов Корректор Н. Аук Редактор Н. Каменская Текрсд М, Семенов Подписпос Типография, п 1 к Сапунова, 2 Заказ 1995/13 Изд. Мв 744 Тираж 818НПО Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская нао., д. 4/5