Устройство для моделирования узла графа

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ . У ЗЛА ГРАФА, содержащее пер:;вый и второй элементы ИЛИ, первую группу ключей, распределитель импульсов и группу триггеров, о т л ич аг ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет решения задачи перераспределения в узле потока заявок, в устройство вве;дены генератор тактовых импульсов, делитель частоты, группа генераторов случайных сигналов , группа генераторов случайных чисел, дешифратор, датчик случайных чисел, вторая группа ключей, группа моделей входящих заявок, каждая из которых содержит генератор случайных импульсов, одновибратор и ключ, и группа моделей исходящих заявок, каждая из которых содержит сумматор, три дешифратора, одновибратор, элемент ИЛИ, первый и второй регистры, выходы которых являются соответственно выходом исходящих заявок устройства и выходом веса исходящих заявок устройства, входы генераторов случайных импульсов всех моделей входящих заявок соединены и являются входом устройства, в каждой модели входящих заявок управляющий вход ключа подключен к выходу одновибратора, вход которого соединен с информационньм входом ) ключа и подключен к выходу генератора случайных импульсов, а выход ключа соединен с единичным входом соответствующего триггера группы, в каждой модели исходящих заявок информационный вход первого регистра соединен с входами первого и второго дешифраторов и подключен к выходу счетчика, информационный вход второго регистра соединен с входом третьего дешифратора и подключен к выходу сумматора, установочные входы первого и второго регистров , счетчика и сумматорасоединены и подключены к выходу эле (Л мента ИЛИ, к входам которого подключены выходы второго и третьего дешифраторов и одновибратора, вход которого соединен с выходом первого дешифратора, а информационные входы счетчика и сумматора подключены к. выходам ключей соответ ственно первой и второй групп, нуа левые входы триггеров подключены к X) соответствующим.выходам распределиX теля импульсов, вход которого сое;о динен с выходом делителя частоты,. выходы триггеров подключены к входам запуска генераторов случайных сигналов , выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, входы синхронизации генераторов случайных сиглалов соединены с входом делителя частоты и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы генераторов случайных сигналов соединены с входами одноименных генераторов случайных шсел, выходы которых подключены к входам второго

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (и) А

158 4 С 06 F 15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3754915/24-24 (22) 13.06.84 (46) 07 ° 12.85, Бюл.:В 45 (72) Г.С.Колесник. (53) 681,333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 881759, кл, G 06 Р 15/20, 1980, Авторское свидетельство СССР

У 408312, кл, 6 06 F 15/20, 1971. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ.УЗЛА ГРАФА, содержащее пер;вый и второй элементы ИЛИ, первую группу ключей, распределитель импульсов и группу триггеров, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет решения задачи перераспределения в узле потока заявок, в устройство введены генератор тактовых импульсов, делитель частоты, группа генераторов случайных сигналов, группа генераторов случайных чисел, дешифратор, датчик случайных чисел, вторая группа ключей, группа моделей входящих заявок, каждая иэ которых содержит генератор случайных импульсов, одновибратор и ключ, и группа моделей исходящих заявок, каждая иэ которых содержит сумматор, три дешифратора, одновибратор, элемент ИЛИ, первый и второй регистры, выходы которых являются соответственно выходом исходящих заявок устройства и вьмодом веса исходящих заявок устройства, входы генераторов случайных импульсов всех моделей входящих заявок соединены и . являются входом устройства, в каж дой модели входящих заявок управляющий вход ключа подключен к выходу одновибратора, вход которого соединен с информационным входом ключа и подключен к выходу генератора случайных импульсов, а выход ключа соединен с единичным входом соответствующего триггера группы, в каждой модели исходящих заявок ин. формационный вход первого регистра соединен с входами первого и второго дешифраторов и подключен к выходу счетчика, информационный вход второго регистра соединен с входом третьего дешифраэора и под- ключен к выходу сумматора, установочные входы первого и второго регистров, счетчика и сумматора соединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, к входам которого под-. ключены выходы второго и третьего дешнфраторов и одновибратора, вход которого соединен с выходом первого дешнфратора, а информационные входы счетчика и сумматора подключены к выходам ключей соответственно первой и второй групп, нулевые входы триггеров подключены к соответствующим. выходам распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом делителя частоты,. выходы триггеров подключены к входам запуска генераторов случайных сигналов, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, входы синхронизации генераторов случайньм сигналов соединены с входом делителя частоты и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы генераторов случайных сигналов соединены с входами одноименных генераторов случайных ñåà выходы которых подключены к входам второго

196889

1 элемента ИЛИ, управляющие входы одноименных ключей первой и второй групп соединены и подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом датчика случайных чисел, вход которого соединен с информационными входами ключей первой группы и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, информационные входы ключей второй группы соединены и подключены к выходу второго элемента.ИЛИ, 2, Устройство qo ii.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор случайных сигналов содержит генератор случайных импульсов, элемент ИЛИ, одновибратор, счетчик, первый и второй ключи, причем управляющий вход второго ключа и вход останова генератора случайных импульсов соединены и подключены к выходу счетчика, счетный вход которого соединен с информационным входом второго ключа и подключен к выходу первого ключа, управляющий вход которого соединен с установочным входом счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами одновибратора и генератора случайных импульсов, вход запуска которого соединен с входом одновибратора и является . входом запуска генератора случайных сигналов, входом синхронизации и выходом которого являются соответственно информационный вход первого ключа и выход второго ключа.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор случайных чисел содержит эле,менты ИЛИ и И, первый и второй блоки памяти, датчик случайных чисел, первый и второй блоки сравнения и регистр, информационный вход которого соедичен с первыми входами первого и второго блоков сравйения и подключен к выходу датчика случайных чисел, вход. которого соеди нен с входами первого и второго блоков памяти и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом "Меньше" первого блока сравнения и выходом "Больше" второго блока сравнения, вторые входы первого и второго блоков сравнения подключены к выходам одноименных блоков памяти, выход "Больше, равно" первого блока сравнения и выход "Меньше, равно" второго блока сравнения соединены с первым и вторым входами элемента И, выход кото- рого подключен к входу считывания регистра, выход которого является выходом генератора случайных чисел, входом которого является третий вход элемента ИЛИ, 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении на графах задач анализа сетей связи и транспортных систем.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет решения задачи перераспределения в узле потока заявок.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Она содержит группу 1 -1 (к— число входящих в узел дуг) моделей входящих заявок, группу 2„-2„ триггеров, распределитель 3 импульсов, делитель 4 частоты, генератор 5 тактовых импульсов, группу 61-6„ генераторов случайных сигналов, группу

7 -7 генераторов случайных чисел, первйй 8 и второй 9 элементы ИЛИ, датчик 10 случайных чисел, дешифра5 тор 11, первую 121-12А и вторую

131-13 группы ключей, группу 14 -14„ моделей исходящих заявок. Каждая модель 1 содержит генератор 15 случайных импульсов, одновибратор 16 и ключ 17, каждый генератор 6 содержит генератор 18 случайных импульсов, элемент ИЛИ 19, одновибратор 20, счетчик 21, первый 22 и второй 23 ключи, каждый генератор 7 содержит

15 элемент ИЛИ 24, первый 25 и второй 26 блоки памяти, датчик 27 случайных чисел, первый 28 и второй 29

3 1 блоки сравнения, регистр 30 и элемент И 31, каждая модель 14 содержит сумматор 32, счетчик 33 пер. вый 34, второй 35 и третий 36 дешифраторы, одновибратор 37, элемент

ИЛИ 38, первый 39 и второй 40 регистры.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально устанавливают в нулевое состояние регистры 30,39 и 40, сумматор 32 и счетчик 33, а в счетчик 21 заносят количество импульсов, дополняющее до его полной емкости число В равное макм симально допустимому числу элементов в заявке. При поступлении сигнала запуска на вход устройства в каждой модели 1 генератор 15 выдает

i на выход импульсы со случайным интервалом следования, распределенным по заданному закону. Импульс генератора 15 проходит через открытый ключ 17 и, кроме того, поступает на вход одновибратора 16, который с некоторой задержкой (благодаря интегрирующей цепочке на входе) выдает импульс длительного Т„ на управляющий вход ключа 4 и закрывает его на время действия импульса. Тем самым, если следующий импульс генератора 15 отстоит от предыдущего меньше чем на интервал Т„, то на выход ключа 17 он не пройдет, Импульсы на выходе ключа 17 воспроизводят процесс поступления заявок по данному направлению с ограничением по минимальной величине интервала между заявками (например, интервалы между прибывающими в узел железнодорожными составами не могут быть меньше некоторой установленной величины Т1 ), При поступлении импульса на единичный вход какого-либо триггера 2 он переходит в единичное состояние, С выхода генератора 2 прямоугольные импульсы длительностью Т2 (интервал . следования их много меньше Т ) по1 ступают на вход делителя 4, который вьщает импульсы на вход распределителя 3. Последний вьщает. импульсы поочередно на первый, второй и т.д, выходы. Соответственно те триггеры 2, которые находятся в единичном состоянии, под воздействием поступающих на нулевые входы импульсов переходят в нулевое состояние, При переходе какого-либо триггера 2 в нулевое состояние соответствующий генера196889 ф

ЗО

4G

55 тор 18 выдает на первый вход элемента ИЛИ 19 прямоугольный импулЬс случайной длительности Тз воспроизводящей закон распределения числа элементов во входящей заявке, а одновибратор 20 выдает на второй вход элемента ИЛИ 19 прямоугольный импульс длительностью Т . С выхода

I элемента ИЛИ 19 прямоугольный импульс длительностью не менее Т4 поступает на управляющий вход ключа 22 и открывает его, благодаря чему импульсы генератора 5 проходят через открытые ключи 22 и 23, а также поступают на счетный вход счетчика 21 ° который ведет счет импульсов ° а при перевыполнении вьщает сигнал на управляющий вход ключа 23, закрывая его, и на вход останова генератора 18, который прекращает выдачу импульса. Сброс счетчика 21 в исходное положение производится задним фронтом импульса с выхода элемента ИЛИ 19. Длительность Т импульса одновибратора 20 выбирается такой, чтобы через ключ 22 могло пройти число В импульсов генератора 5, воспроизводящее минимально возможное число элементов в заявке (например, минимально возможное число вагонов в железнодорожном составе). Число В импульсов, после отсчета которого счетчик 21 переполняется, воспроизводит максимально возможное число элементов в за- . явке ° В результате, при каждом поступлении нулевого сигнала с выхода триггера 2 на выходе соответствующего ключа 23 появляется случайное число импульсов, не меньшее минимально допустимого числа В» и не большее максимально допустимого числа В„.

С выхода ключа 23 каждый импульс проходит через соответствующий элемент ИЛИ 24 на входы датчика 27 и блоков 25 и 26. Датчик 27 выдает случайное число Мс, величина которого распределена по заданному закону, а блоки 25 и 26 — хранящиеся ими значения чисел Мк и М, воспроизводящие соответственно минимально и максимально возможные веса элементов заявки. Регистр 30 запоминает поступающее на информационный вход значение числа, блок 28 сравнивает поступающие на входы числа и выдает сигнал на выход "Больше, равно" при

МрМ„ и сигнал на выход "Меньше" в

6889 б

его счетный вход, а сумматор 32 суммирует соответствующие им числа— веса. Код результата счета с выхода счетчика 33 поступает на входы

5 дешифраторов 34 и 35 и регистра 39, который запоминает каждое новое значение кода, Код результата суммирования с выхода сумматора 32 поступает на вход дешифратора 36 и ре1р гистра 40, который запоминает каждое новое значение кода, При отсчете счетчиком 33 установленного минимального числа 8„ импульсов дешифратор 34 выдает сигнал, 15 запускающий одновибратор 37, который вырабатывает импульс длительностью Т, воспроизводящей время ожидания отправки заявки по данной исходящей дуге, после накопления В>

gp элементов, Пройдя через элемент

ИЛИ 38, этот импульс поступает на входы считывания регистров 39 и 40, которые по заднему фронту импульса выдают на выходы коды соответственно

2 числа элементов в отправляемой saявке и суммарного веса элементов отправляемой заявки. Кроме того, заднни фронтом импульса с выхода элемента ИПИ 38 сбрасываются в "0" счетчик 33 и сумматор 32.

Если до момента прохождения заднего фронта импульса одновибратора 37 счетчик 33 отсчитал максимально допустимое число В,,„ импульcos или сумматор 32 выдал код суммы, равной максимально допустимому числу С„, то выданный дешнфратором 35 иля 36 сигнал проходит через элемент ИЛИ 38 и также обуславливает считывание из регистров 39 и 40 хранящихся данных, а также сброс в исходное нулевое положение счетчика 33 и сумматора 32.

Таким образом, в процессе работы устройства с выходов регистров 39 и 40 каждой модели 14 поступают данные о числе элементов в каждой отправляемой заявке и суммарном весе ее элементов, При этом число элеиентов в каждой заявке не может быть меньше установленнбго числа Вн и больше установленного числа В, а суммарный вес элементов каждой

55 заявки не может превышать установленного значения С„,.

% 119 противном случае, блок 29,сравнива- . ет поступающие на входы числа и выдает сигнал на выход "Больше" при

М М и сигнал на выход "Меньше, ф\ равно" в противном случае. При

М (М„или М 7М сигнал с выхода блока 28 или 29 через элемент ИЛИ 24 вновь поступает на вход датчика 27, обуславливая выдачу им нового числа Мс, Интервал следования импульсов с выхода генератора 5 выбирается таким, чтобы между импульсами могло осуществиться двух-нли трехкратное повторение выдачи числа датчиком 27.

При М Ъ М „и М < М „сигнал с выхода "Больше, равно" блока 28 н сигнал с выхода "Меньше, равно" блока 29 поступают на входы элемента И 31, который выдает сигнал на вход считывания регистра 30, и тот выдает на выход случайное число М, воспроизводящее случайный

Ф вес элемента заявки, не превышающий, однако, установленных значений М„ и М„,.

Сигналы с выходов блоков 6 и 7 проходят через элементы ИЛИ 8 и 9 на информационные входы ключей 12 и 13 соответственно. Кроме того, каждый прямоугольный импульс с выхода элемента ИЛИ 8 поступает на вход датчика 10, который выдает на выход одно нз чисел 1,2,;... с ве- роятностью, равной вероятности отправки поступившего элемента заявки по соответствующей дуге, исходящей иэ узла. Соответственно поступающему на вход числу дешифратор 11 выдает импульс на один из своих Л-выходов, открывая тем самым один из ключей 12 и один из ключей 13 и обеспечивая поступление через них прямоугольного импульса с выхода элемента ИЛИ 8 случайного числа (веса данного элемента заявки) и с выхода элемента ИЛИ 9 на входы соответствующей модели 14, Тем самым в процессе работы устройства на входы каждой из моделей 14 будут поступать импульсы и числа, воспроизводящие соответственно элементы заявок и веса элементов (например, вагоны и их массу).

В каждой модели 14 счетчик 33 ведет счет импульсов, поступающих на

1196889

Составитель А.Шеренков

Т ехр ед Л. Март яшов а

Корректор Е,Сирохиан

Редактор А.Шандор

Заказ 7566/49

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, .4

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5