Устройство для статистического моделирования процесса выполнения работы

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Зд 1 С 06 Г 15/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ТВУ,А,Шмагин ТИСТИЧЕС- ВЫПОЛНЕй генерай элемент одо устан интеграИЛИ, первый ом уст - анен с первый ходу элеюще е осГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 807310, кл. С 06 Р 5/20, 1979.2. Авторское свидетельство СССР708356, кл. С 06 Г 15/20, 1977(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТА КОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА НИЯ РАБОТЫ, содержащее первь тор случайных функций, первь И, выход которого является в устройства, первый интеграто новочный вход которого соеди установочным входом второго тора и с выходом элемента вход которого является вход ройства, а второй вход соед выходом второго элемента И, вход которого подключен к вь мента задержки, о т л и ч а с я тем, что, с целью расширения егофункциональных: возможностей путеммоделирования процесса поставки ресурсов и осуществления ограниченийна процесс выполнения работы, онодополнительно содержит второй генератор случайных функций, третий интегратор, первый и второй ключи,четыре пороговых блока, первый и второй триггеры, блок вычитания и схему сравнения, первый вход которойобъединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу второгоинтегратора, информационный вход которого соединен с выхоДом второго ге.80111505 А нерзтора случайных функций, входыпервого и второго генераторов случайных функций, первый управляющий входпервого ключа, первый управляющийвход второго ключа, управляющийвход третьего интегратора, первыйвход первого триггера, вход элементазадержки и первый вход второго тригг ера подключ ены к выходу элементаИЛИ, выход второго тригг ера с оединенс первым входом первого элемента И,а второй вход второго триггера подключен к выходу элемента задержки,второй вход второго элемента И соединец с выходом первого триггера, второй вход которого подключен к выходупервого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, первый вход которогоявляется входом задания времени пртоя устройства, а второй вход соединен с выходом третьего интегратора,вход которого подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого является входом опорного синала устройства, а второй управляющийвход соединен с вторым управля.ощимвходом первого ключа и выходом второго порогового блока, первый вход которого является входом допустимогозапаса ресурса устройства, а второйвход соединен с выходом блока вычитания и первым входом третьего порогового блока, второй вход которого является входом допустимого значения неиспользованных ресурсов устройства,а выход соединен с третьим входомпервого элемента И, четвертый входкоторого подключен к выходу четвертого порогового блока, первый вход которого является входом заданного111 О 58 объема работы устройства, а второйвход соединен с вторым входом блокавычитания, вторым входом схемы сравнения и выходом первого интегратора, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа,ин 1Изобретение относится к вычислительной технике и преимущественноможет быть использовано при оценкеэффективности выполнения сложных систем работ, каждая из которых является результатом взаимодействия поставщика ресурсов и исполнителя работы.Известно устройство для моделирования процесса распределения загруженности комплексных бригад, содержащее триггер, пороговое устройство,блок задержки, схемы И 11,Недостатком этого устройства является невозможность моделирования проФ 15цесса выполнения работы, производи -тельность которой является величинойслучайной, зависящей от наличия запа-сов и скорости поставки ресурсов, чтоограничивает сферу применения данного устройства и снижает точностьмоделирования.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и выполняемымфункциям является устройство, содержа25щее последовательно соединенные генератор случайного напряжения, сумматор, первый интегратор, второй инте -гратор, элемент НЕ, второй элементИ, элемент задержки и первый элементИ, выход которого является выходомустройства, второй вход которого подключен к входу второго интегратора,выход второго элемента И через переключатель соединен с управляющимивходами интеграторов, а другой выход 35элемента задержки подключен к второмувходу второго элемента И 2.Однако известное устройство обеспечивает только проверку условия -выполнение заданного объема работы 40за директивно установленный сроки не позволяет выполнить имитациюработы поставшика ресурсов, моделирование начала работы исполнителя подостижении ресурсами порогового зна45 формационный вход которого подключенк выходу первого генератора сЛучайных функций, а третий управляющийвход соединен с третьим управляющимвходом второго ключа и выходом схемысравнения. гчения гП, учет излишек ресурсов при выполнении работы, учет времени прбстоя исполнителя, проверку совместно - го условия выполнения работы по объему работы, времени простоя, излишкам накопленных ресурсов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем моделирования процесса поставки ресурсов и осуществления ограни - чений на процесс выполнения работы. Эта цель достигается тем, что в устройство для статистического моделирования процесса выполнения работы, содержащее первый генератор случай - ных функций, первый элемент И, выход которого является выходом устройства, первый интегратор, установочный вход которого соединен с установоч - ным входом второго интегратора и с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого является входом устройства, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки, дополнительно введены второй генератор случайных функций, третий интегратор, первый и второй ключи, четыре пороговых блока, первый и второй триггеры, блок вычитания и схема сравнения, первый вход которой объединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу второго интегратора, информационный вход которого соединен с выходом второго генератора случайных функций, входы первого и второго генераторов случайных функций, первый управляющий вход первого ключа, первый, управляющий вход второго ключа, управляющий вход третьего интегратора, первый вход первого триггера, вход элемента задержки и первый вход второго триггера подключены к выходу элемента ИЛИ, выход3 11 15 второго триггера соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход второго триггера подключен к выходу элемента задержки, второй вход второго элемента И соединен с выхо 5 дом первого триггера, второй вход которого подключен к выходу, первого элемента И, втЬрой вход которого соединен с выходом первого порогового блока, первый вход которого является входом задания .времени простоя устройства, а второй вход соединен с выходом третьего интегратора, вход которого подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого является входом опорного сигналаустройства, а второй управляющий вход соединен с вторым управляющим входом первого ключа и выходом второго порогового блока, первый вход которого является входом допустимого запаса ресурса устройства, а второй вход соединен с выходом блока вычитания и первым входом третьего порогового блока, второй вход которого является входом допустимого значения неиспользованных ресурсов устройства, а выход соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого подключен к выходу четвертого порогоЗО вого блока, первый вход которого является входом заданного объема работы устройства, а второй вход соединен с вторым входом блока вычитания, вторым входом схемы сравнения и выходом первого интегратора, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу первого генератора случайных функций, а третий управляющий вход соединен с третьим управляющим входом второго ключа и выходом схемы сравнения.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый 1 и второй 2 генераторы случайных функ ций, первый - третий интеграторы 3- 5, первый 6 и второй 7 элементы И, первый,8, третий 9, второй 10 и четвертый 11 пороговые блоки, первый 5 О 12 и второй 13 ключи, первый 14 и второй 15 триггеры, элемент ИПИ 16, блок 17 вычитания, схему 18 сравнения, элемент 19 задержки.Устройство позволяет решать следующий класс задач.Известны функциональные зависимости (или их оценки) скорости пос 058 4 тавки ресурсов г(Г) и скорости ихосвоения х(г) (производительностьвыполнения работы). Исполнитель работы приступает к работе только тогда, когда накопится определенныйзапас ресурсов гп. Ресурсы все время продолжают поступать к исполнителюработы в соответствии с функциейскорости г, а выполнение работыпродолжается до тех пор, пока не исчерпается весь ресурс, т,е. выполнится равенство г(г) = х(г). Как только это произошло, выполнение работыпрекращается, и исполнитель простаивает до тех пор, пока снова не накопится гП ресурсов.За счет действия случайных факто-л лров функции скорости г(г) и х(г) являются случайными. В частном случаеони могут быть кусочно-ступенчатымисо случайной амплитудой и случайными моментами переключений,Работа считается выполненной эффективно, если заданный объем работых, выполнен за директивно установлен 3ный срок и при этом время простоя исполнителя не превысило критическогоа возможные излишки ресурсов Ь гк моменту. окончания директивногосрока не превысили заданных Ьг. Вслучае невыполнения хотя бы одноготребования работа подлежит переделкеУстройство работает следующим образом.Сигнал запуска первоначально подается на вход элемента ИЛИ 16 и сего выхода поступает на первые входыинтеграторов 3-5 и обнуляет их, переводит триггеры 14 и 15 в единичноесостояние, выключает ключ 12 и включает ключ 13, а также запускает элемент 19 задержки игенераторы 1 и2 случайных функций. Генератор 2случайной функции - вырабатывает сигнал, пропорциональный скорости поставки ресурсов, который интегрируется интегратором 4. С выхода интегратора 4 текущее значение сигнала, соответствующее объему ресурсов г(С),поступает на входы блока 17 вычитания и схемы 18 сравнения. Блок 17вычитания производит вычитание сиг"нала, приходящего на его вход х(С) с выхода интегратора 3 (в первыйцикл работы устройства, пока ключ12 находится в закрытом состоянии,этот сигнал равен нулю), из сигнала, приходящего от генератора 1 г(й),и вццает текущее значение разностиг(Г.) - х(Т) со своего выхода на входыпороговых блоков 9 и 10. При превышении сигналом разности порога гд, подаваемого на другой Вход пороговогоблока 10, на его выходе формируетсясигнал, который включает ключ 12 ивыключает ключ 13. При включенииключа 12 сигнал- с выхода генератора1 случайной Функции, пропорциональный производительности выполняемой 1 О1работы х(С) (или скорости освоенияресурсов), поступает на вход интегратора 3. С выхода интегратора 3 текущее значение сигнала, соответствующее объему выполненной работы х(С),поступает на другие входы схемы 18сравнения и блока 17 вычитания и навход порогового блока 11,Если скорость освоения ресурсовфх(С) больше скорости введения ре Осурсов г(Г), то наступает момент Г."когда сигнал с выхода интегратора3 сравнивается по величине с сигналом с выхода интегратора 4 (т.е. про -изойдет освоение всех введенных к моменту времени С ресурсов). В этотмомент на выходе 18 схемы сравненияобразуется сигнал, который выключаетключ 12, превышающий поступление сигнала с выхода генератора 1 случайныхфункций . на вход интегратора 3, имитируя тем самым остановку выполненияработы, так как ресурсы исчерпались,и включит ключ 13, через который навход интегратора 5 (фиксирующеговремя простоя) подается сигнал инте -грирования Б, представляющий собойпостоянное напряжения. Интегратор5 на своем выходе вырабатывает линейно нарастающее напряжение, величина40которого пропорциональна времени простоя .Работа возобновляется, когда объемресурсов снова достигает величины г,заданной порогом в пороговом блоке10. В этом случае цикл повторяется,45т,е. сигнал с выхода порогового блока 10 включает ключ 12 и выключаетключ 13, При включении ключа 12 навход интегратора .3 возобновляется поступление сигнала х(1) и интегратор3 продолжает вырабатывать сигнал,пропорциональный объему выполненнойработы, который поступает на первыйвход порогового блока 11, на второйвход которого подается сигнал х,55пропорциональный заданному объемуработы. При достижении заданного объема выполнецной работы х(т) = х на выходе порогового блока 11 формирует -ся сигнал, соответствующий логическойединице, который поступает на входэлемента И 6.Интегратор 5 Формирует сигнал, пропорциональный времени простоя, который поступает на вход порогового блока 8, на другой вход которого подается сигнал, пропорциональный критичес -кому времени простоя Т. На выходе порогового блока 8 существует сигнал,соответствующий логической единице,который подается на вход элемента И 6до тех пор, пока сигнал, соответствующий времени простоя, не превысит сигнала, соответствующего критическомузначениюТ,Если скорость освоения ресурсовх(г.) меньше скорости введения ресурсов т, сигнал на выходе схемы18 сравнения не появляется, т.е. ненаступает момент времени, когда введенные ресурсы выработаны полностью,В этом случае ключ 12 не выключается,интегратор 3 работает постоянно, навыходе блока 17 вычитания растетвеличина разностного сигнала (этосоответствует случаю накопления излишек неиспользованных ресурсов),Сигнал с выхода блока 17 вычитания,соответствующий излишкам неиспользованных ресурсов, поступает на первый вход порогового блока 9, на другой вход которого подается сигнальг , пропорциональный наперед заданному допустимому значению неиспользованных ресурсов, На выходе порогового блока 9 будет существовать сигнал, соответствующий логиесной "1",который подается на третий входэлемента И 6 до тех пор, пока сигнал,соответствующий излишкам неиспользованных ресурсов, не превысит напередзаданной величины ьг.С выхода триггера 15 на вход элемента И 6 поступает сигнал, соответствующий логической "1", до тех пор,пока на его второй вход не поступитзадержанный сигнал с выхода элемента19 задержки, который задает требуемое время, отведенное на выполнениеданной работы г.,Если на момент появления сигналана всех входах элемента И 6 существуют сигналы, соответствующие логическим "1", т.е. выполняетсяусловиехх4дп йг Г д Рф 3 т фто на его выходе, являющемся выходомустройства, появляется сигнал, соответствующий выполнению заданной работы за директивное время при удовлетворении условий, накладываемыхна время простоя и излишки ресурсов. Этот сигнал поступает на второй вход триггера 14 и переводит егов нулевое состояние. Если условие не выполняется в течение директивного времени, сигнал на второй вход триггера 14 не поступает, триггер 14 остается в единичном состоянии и на вход элемента И 7 с выхода триггера 14 подается сигнал, соответствующий логической "1". Так как при С = С на первый вход эле - мента И 7 поступает сигнал с выхода элемента 19 задержки, то на выходе элемента И 7 появляется сигнал, который поступает на второй вход элемента ИПИ 16, и, пройдя через него,осуществляет повторный запуск устройства, что соответствует случаю иимитации повторного выполнения (переделывания) работы при условии еенесвоевременного окончания (невыполнения условия). Процесс повторенияработы происходит до тех пор, покаработа не будет выполнена при накла О дываемых на нее требованиях.Таким образом, предлагаемоеустройство позволяет выполнять функции известного устройства (имитациюповторного выполнения работы, не 5 удовлетворившей предъявленным требованиям) икроме того, дает возможность имитировать работу поставщикаресурсов, моделировать начало очередного цикла выполнения работы исполнищ теля, осуществлять учет излишков ресурса, учитывать время простоя исполнителя работ.