Устройство для моделирования систем человек-машина

(59 4 С 06 Р 15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ дт ТОР СНОУ ВУ У 27 тельство ССС Р 15/20, 198 льство СССР 15/20, 1980 МОДЕЛИРОВАНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕК-МАШИ (57) Изобретение от тельной технике и м эовано для моделиро ычисли оситсяжет бытания ра испольты сисс Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 4183086/24-24 (22) 14.01.87 (46) 23.07.88, Бюл. (72) А.В,Кудрявцев (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свид У 1053109, кл. С 06Авторское свидет У 966701, кл. С 06 тем человек-машина. Цель изобретения - расширение области примененияза счет воспроизведения отказов оборудования и действий оператора повосстановлению работоспособностисистемы. Для достижения цели устройство дополнительно содержит генератор случайного потока отказов, блокслучайной временной задержки, триг"гер, элементы И, элементы ИЛИ, Попоказаниям счетчиков, которые могутбыть подключены к различным элементам устройства, можно определитьизвестными методами статистическиехарактеристики системы. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования работы систем человек - машина.Цель изобретения - расширение об 4 асти применения за счет воспроизвеения отказов оборудования и дейстий оператора по восстановлению 1 абоспособности системы.10На чертеже представлена структурая схема устройства.Устройство содержит генератор 1 случайного потока заявок, счетчик 2оступивших зйявок, первый элемент3, первый триггер 4, первый блокслучайной временной задержки, тайер 6, второй триггер 7, второй элеент И 8, третий триггер 9, третийлемент И 10, выход 11 занятости устройства обслуживанием заявок, счетчик 12 обслуженных заявок, генератор 13 случайного потока отказов, цятый элемент И 14, второй блок 15 сслучайной временной задержки, четвертый триггер 16, четвертый элемент И 17, первый 18 и второй 19 элементсчетчик 20 отказов оборудован я, выход 21 работ способного сос ояния. ЗОПеред моделированием устройство устанавливают в исходное состояние. Дпя этого настраивают соответствующим образом генераторы 1 и 13 и блок 5 и 15. Обнуляют счетчики 2, 12, и; 20. В таймер 6 вводят ориентировочне время моделирования. Триггер 4 устанавливают в нулевое, а триггер 16 - в единичное состояние.Функционирование устройства в лю О бфй момент времени осуществляется в сфответствии с текущей комбинацией четырех случайных Факторов: входного птока отказов; выходного потока восстановлений; входного потока за яок; выходного потока обслуживаний 3 явок аНачалом моделирования является момент подачи импульса на вход запуск устройства. Этим сигналом запускае ся таймер 6, а триггеры 7 и 9 уста" нвливаются в нулевое и единичное состояния соответственно. Начальное единичное состояние триггера 16 отражает тот факт, что оператор присупает к работе на заведомо работо-, сйособном оборудовании, После перектючения триггера 9 в единичное состояние открываются элементы И 10 и 14, разрешая прохождение импульсов с генераторов 1 и 13. Тем самым устчроиство приводится в готовность кимитации процесса поступлений заявокоператору и возникновения возможныхотказов оборудования. До первого отказа, а также в промежутках между отказами после восстановления работоспособности оборудования, устройство Функционируетпо аналогии с известным. Это означает, что поступившие заявки получают обслуживание, если оператор свободен, и остаются необслуженными, если оператор занят обслуживанием ранее поступившей заявки.При этом само устройство функционирует следующим образом. Поскольку исходное состояние триггера 4 нулевое, на его инверсном выходе и на первом входе элемента И 17 присутствует. сигнал логической единицы. Так как триггер 16 находится в единичном состоянии, на его прямом выходе и на втором входе элемента И 17 также установлен единичный потенциал.Таким образом, на выходе элемента И 17 и на первом входе элемента И 3 сформирован разрешающий потенциал. В момент появления импульса на выходе генератора 1 срабатывает счетчик 2, запускается блок 5, переключается в единичное состояние триггер 4. После переключения триггера 4 в единичное состояние элемент И 3 закрыт для импульсов с генератора 1, что имитирует потерю всех заявок, поступивших в период занятости оператора, т.е. в период пребывание триггера 4 в единичном состоянии, Через некоторое случайное время, отождествляемое с 1временными затратами оператора на обслуживание принятой заявки, на выходе блока 5 сформирован импульс. Данный импульс через элемент ИЛИ 18 обнуляет триггер 4, увеличивает на единицу состояние счетчика 12 и через элемент ИЛИ 19 формирует сигнал опроса элемента И 8. Аналогичным образом осуществляется моделирование очеред" ной заявки. По истечении ориентиро" вочно заданного времени моделирования на выходе таймера 6 появляется . импульс, переключающий триггер 7 в единичное состояние, Это приводит к появлению разрешающего потенциала на первом входе элемента И 8. Тем самым обеспечивается возможность остановатаймера 6 и прекращения моделированияпо импульсу опроса на втором входеэлемента И 8.Устройство при неидеальном (в смыссле надежности) оборудовании функционирует следующим образом.Отказ оборудования, возникший вВпериод, когда оператор не занят обслуживанием заявки, не нарушает функ Оционирования устройства при условии,что работоспособность оборудованиявосстановлена до поступления очередной заявки, Заявки, пришедшие в пери.од установления последствий отказа,остаются необслуженными. В перечисленных ситуациях устройство работаетследующим образом.Если оператор не занят обслуживанием заявки, триггер 4 и блок 5 на-. 2 Оходятся в исходном состоянии, Появление импульса отказа на выходе элемента И 14 приводит к запуску блока 15,имитирующего временные затраты оператора на восстановление работоспособности оборудования, и к обнулениютриггера 16. В момент переключениятриггера 16 в нулевое состояние срабатывает счетчик 20, Подключение прямого динамического счетного входасчетчика 20 к инверсному выходу триггера 16 позволяет исключить подсчетимпульсов с выхода элемента И 14 впериод, когда оборудование неработоспособно. Кроме того, обнуление триг 35гера 16 приводит к снятию разрешающего сигнала с первого входа элемента И 3. Этим моделируется невозможность обслуживания заявок при неработоспособном оборудовании. По завершении восстановительных работ на выходеблока 15 появляется импульс, которыйвозвращает в исходное состояние триггер 16, открывает элемент И 3 и формирует сигнал опроса на выходе элемента ИЛИ 19. Таким образом, устройство оказывается готовым к имитацииочередного отказа либо к окончаниюмоделирования,Если в момент появления отказаимитируется обслуживание заявки оператором, то импульс с выхода элемента И 14 сбрасывает в исходное состояние блок 5 и триггер 4. Тем самыммоделируется прерывание обслуживаниязаявки в связи с началом работ по55восстановлению работоспособностиоборудования. Такая заявка счетчиком12 не фиксируется,Статистические характеристики системы определяются известными методамп по показаниям счетчиков, которые могут бьггь подключены к различным элементам устройства. Формула изобретенияУстройство для моделирования систем человек - машина, содержащее генератор случайного потока заявок, первый блок случайной временной задержки, таймер, три триггера, три элемента И, выход первого элемента И соединен с единичным входом первого триггера, прямой выход которого является выходом занятости устройства обслуживанием заявок, выход таймера соединен с единичным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход второго элемента И подключен к входу останова таймера и к нулевому входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с пер" вым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора случайного потока заявок, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого блока случайной временной задержки, вход запуска таймера, нулевой входвторого триггера и единичный вход третьего триггера объединены и являются входом запуска устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет воспроизведения отказов оборудования и действий опе" ратора по восстановлению работоспособности системы, оно дополнительно содержит генератор случайного потока отказов, второй блок случайной временной задержки, четвертый триггер, четвертый и пятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, второй вход четвертого элемента И соединен с прямым выходом четвертого триггера, выход генератора случайного потока отказов соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера, выход пятого элемента И соединен с входом сброса первого блооставитель В.Фукалоехред А.Кравчук Корректор Г.Решетни ктор Н.Бобков Тираж 704 НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыты 35, Москва, Ж, Раушская наб, Заказ 365 б писно Р 45 дственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 П 5 14 ка случайной временной задержки, с входом запуска второго блока случайной временной задержки, с нулевым ,входом четвертого триггера и с первым входом первого элемента ИЛИ, вы;ход второго блока случайной временной задержки соединен с единичным входом четвертого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго 11 70 ьэлемента И, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходу первого блока случайной временной задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, прямой выход четвертого триггера является выходом работоспособного состояния устройства, а ин версный выход четвертого триггераявляется выходом отказов устройства.