Устройство для решения задачи анализа работы систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при анализе работы систем массового обслуживания. Цель изобретения: повышение точности устройства. Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, первый 2 и второй 3 счетчики, первый 4, третий 5 и второй 6 элементы запрета, первый 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 и второй 11 элементы И, триггер 12, второй 13 и первый 14 элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 15, третий счетчик 16, группу блоков 17 моделирования выполнения работ, каждый из которых объединяет соответствующие генераторы 18, 19 случайных импульсов второй и первой групп, элементы задержки 20, 21 второй и первой групп, элемент И 22 группы, элемент запрета 23 группы, элементы ИЛИ 24, 25 первой и второй групп, третий элемент ИЛИ 26. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано статистическом моделировании системы массового обслуживания (СМО).

Известно устройство для моделирования СМО (1), однако это устройство не позволяет учитывать обслуживание заявок несколькими исполнителями с учетом качества выполнения работ каждым исполнителем.

Наиболее близким к заявляемому (по технической сущности) устройству является устройство (2), содержащее генератор случайного потока импульсов, три cчетчика, три элемента ЗАПРЕТ, пять элементов И, триггер, два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и группу линий случайной временной задержки. Устройство позволяет моделировать СМО с учетом работы нескольких исполнителей. Однако недостатком устройства является низкая точность, обусловленная тем, что оно не позволяет учитывать возможность брака в работе исполнителей и повторное выполнение некачественно проведенных работ исполнителями.

Целью изобретения является повышение точности известного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования СМО, содержащее генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен с входами первых счетчика, элемента И и элемента ЗАПРЕТА, выход которого соединен с входами вторых элемента И и элемента ЗАПРЕТА, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ и триггера, выход которого cоединен c входами вторых элемента ЗАПРЕТА и элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами третьего элемента И и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами четвертого и пятого элементов И и третьего элемента ЗАПРЕТА, выход которого соединен с входом триггера, выход третьего элемента И соединен с входами первых элементов ЗАПРЕТА и И, выход которого соединен с входом второго счетчика, третий счетчик, выход которого соединен с входами четвертого элемента И, третьего элемента ЗАПРЕТА и пятого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с входом первого элемента ИЛИ, группой генераторов случайных импульсов, дополнительно введены группа генераторов случайных импульсов, элемент ИЛИ, группа элементов И, группа элементов ЗАПРЕТА, две группы элементов задержки и две группы элементов ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входами элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с входами соответствующих генераторов случайных импульсов первой группы, элементов ИЛИ второй группы и элементов задержки первой и второй групп, выходы которых соединены с входами соответствующих генераторов случайных импульсов соответственно первой и второй групп, выход третьего счетчика соединен с входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами соответствующих генераторов случайных импульсов второй группы, выходы генераторов случайных импульсов первой и второй группы соединены с входами соответствующих элементов ЗАПРЕТА группы и элементов И группы, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ первой группы, выходы элементов ЗАПРЕТА группы через третий элемент ИЛИ соединены с входом третьего счетчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, счетчики 2, 3, 16, элементы ЗАПРЕТ 4, 5, 6, элементы И 7, 8, 9, 10, 11, триггер 12, элементы ИЛИ 13, 14, 26, реверсивный счетчик 15, группу блоков 17, i моделирования выполнения работ, каждый из которых содержит генераторы 18, 19 случайных импульсов, элементы задержки 20, 21, элементы И 22, ЗАПРЕТ 23, ИЛИ 24, 25.

Вербальная модель работы устройства состоит в следующем. На вход обслуживающего прибора поступает поток заявок. Если прибор свободен, очередная заявка поступает в блок обслуживания, где к ее обслуживанию приступают n исполнителей. После завершения некоторым исполнителем своего объема работ проводится контроль качества их выполнения и в случае положительного результата исполнитель прекращает обслуживание. При обнаружении брака исполнитель повторяет свою часть работ. Заявка считается обслуженной после того, как М исполнителей успешно завершат свой объем работ. При этом блок обслуживания освобождается. Заявка, поступившая в момент, когда блок обслуживания занят, становится в очередь. Количество мест в очереди ограничено. При заполнении всех мест поступающие заявки теряются.

Устройство работает следующим образом. В случае, когда нет очереди и все каналы обслуживания свободны от обслуживания, триггер 12 находится в состоянии, когда на управляющем входе элемента ЗАПРЕТ 6 сигнал отсутствует и он открыт. Импульс от генератора 1 через открытые элементы ЗАПРЕТ 4 и 6, элемент ИЛИ 14 поступает на входы всех блоков 17 моделирования выполнения работ и первый вход триггера. Триггер переключается, закрывая тем самым элемент ЗАПРЕТ 6 и открывая элемент И 11. До окончания обслуживания следующие импульсы генератора 1, имитирующие заявки, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 15, имитируя образование очереди. В каждом блоке 17 моделирования выполнения работ генератор случайных импульсов 18 и генератор случайных импульсов 19 устанавливаются в исходное состояние; и через промежутки времени, определяемые элементами постоянной временной задержки 20, 21 запускаются. На выходе генератора 19 случайным образом с вероятностью Р формируется потенциал логической "1", а с вероятностью 1 Р логического "0". Потенциал "1" имитирует брак при обслуживании заявки, а потенциал "0" отсутствие брака. Единичным потенциалом открывается элемент И 22 и закрывается элемент ЗАПРЕТ 23. Нулевым потенциалом открывается элемент ЗАПРЕТ 23 и закрывается элемент И 22. Через случайный временной интервал на выходе генератора 18 появляется импульс, который при единичном потенциале на выходе генератора 19 через открытый элемент И 22 и элементы ИЛИ 24, 25 поступает соответственно на установочные входы генератора 18 и генератора 19, возвращая их в исходное состояние, а затем через элементы задержки 20, 21, соответственно на входы запуска генератора 18 и генератора 19, осуществляя их повторный запуск. Таким образом имитируется повторное обслуживание заявки исполнителем.

При нулевом потенциале на выходе генератора 19, импульс с выхода генератора 18 через открытый элемент ЗАПРЕТ 23 и элемент ИЛИ 26 поступает на вход счетчика 16 импульсов. При достижении числом подсчитанных импульсов числа М, на выходе счетчика 16 появляется сигнал, который через элемент И 10 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 15 уменьшая очередь на единицу и через элемент И 9, ИЛИ 14 на повторный запуск блоков 17 моделирования выполнения работ, которые перед этим устанавливаются в исходное состояние.

Если в очереди нет заявок, то сигналы с выхода счетчика 16 через элемент ЗАПРЕТ 5 переключает триггер 12, открывая элемент ЗАПРЕТ 5, переключает триггер 12, открывая элемент ЗАПРЕТ 6 и закрывая элемент И 11.

При заполнении всей очереди на выходе элемента И 8 появляется сигнал, который закрывает элемент ЗАПРЕТ 4 и открывает элемент И 7. При этом заявки поступают на вход счетчика 3 потерянных заявок.

Устройство позволяет по показаниям счетчиков 2, 3 к концу эксперимента определять такие характеристики СМО, как вероятность обcлуживания заявки и вероятноcть отказа в обслуживании с привлечением нескольких исполнителей и учетом качества их работы. По показаниям реверсивного счетчика 15, зафиксированным в процессе обслуживания заявок, может быть определена средняя длина очереди в системе.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ АНАЛИЗА РАБОТЫ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен с входами первых счетчика и элемента И и через первый элемент запрета с входами вторых элемента И и элемента запрета, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ и триггера, выход которого соединен с входами вторых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ и через третий элемент И с входами первых элемента запрета и элемента И, выход которого соединен с входом второго счетчика, третий элемент ИЛИ, выход которого через третий счетчик соединен с входами четвертого и пятого элементов И, третьего элемента запрета, выходы которых соединены с входами соответственно первого элемента ИЛИ, реверсивного счетчика и триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с входами третьего элемента запрета, четвертого и пятого элементов И, первую группу генераторов случайных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены вторая группа генераторов случайных импульсов, две группы элементов задержки, две группы элементов ИЛИ, группа элементов запрета, группа элементов И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входами элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов задержки первой и второй групп, элементов ИЛИ второй группы и генераторов случайных импульсов первой группы, выходы элементов задержки первой и второй групп соединены с входами соответствующих генераторов случайных импульсов соответственно первой и второй групп, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов запрета группы и через элементы И группы с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы элементов запрета группы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход третьего счетчика соединен с входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами генераторов случайных импульсов второй группы.

РИСУНКИ

Рисунок 1