SU1120342A1 - Устройство дл моделировани систем человек-машина - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ .ЧЕЛОВЕК-МАШИНА, содержащее таймер, генератор случайного потока импульсов, первьш и второй счетчики , элемент запрета, реверсивный счетчик, первый - шестой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, первую и вторую схемы сравнени , регистр, первый и второй сумматоры , nepBbrii и второй триггеры, вход таймера  вл етс  входом запуска устройства и соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом таймера, а пр мой выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, первому входу второго элемента Ник информационному входу элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разр дные выходы реверсивного счетчика соединены с вхо-, дамк первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и входу элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом останова таймера, второй выход которого подключен к управл ющему входу первого сумматора, выход третьего элемента И подключен к единичному входу второго триггера, выходу второго элемента И и входу второго счетчика, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом п того элемента И и с первым входом шестого элемента И, второй i вход Которого подключен к третьему выходу таймера, выход шестого элемен (Л та И соединен с входами первого и второго сумматоров, разр дные выходы первого сумматора соединены соответственно с разр дными входами регистра , разр дные выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второй схеь  1 сравнени , ю втора  группа входов которой  вл ето со с  установочным входом устройства, выход второй схемы сравнени  соеди4 нен с первым входом второго элемента ю ИЛИ, разр дные выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам первой схемы сравнени , выход которой подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу элемента запрета, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем моделировани  работы оператора по определению типа за вок из общего потока, она дополнительно содержит первьш и второй дешифрато

Description

ры, третий и четвертьй счетчики, генератор последовательности импульсов генератор случайного числа, седьмой элемент И, схему сравнени  кодов, причем выход третьего элемента И подключен к входу генератора случайного числа, разр дные выходы которого соединены соответственно с входами первого дешифратора, группой входов седьмого элемента И и схемы сравнени  кодов, разр дные выходы первого дешифратора соединены соответственно с входами третьего счетчика, выход генератора последовательности импульсов соединен с первым входом п того элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, разр дные выходы которого подключены

0342

соответственно к входам схемы сравнени  кодов, выход которой подключен к нулевому входу второго триггера и к управл ющему входу седьмого элемента И, группа выходов которого подключена соответственно к входам второго дешифратора, разр дные выходы которого подключены к входам четвертого счетчика, инверсньй выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и вычитающему входу реверсивного счетчика, а пр мой выход второго триггера соединен с вторым входом п того элемента И, выход первой схемы сравнени  подключен к второму входу второго элемента И, а выход четвертого элемента И подключен к входу останова таймера.

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к уст .ройствам дл  моделировани  де тельности человека-оператора систем человек-машина (СЧМ).

Известно устройство дл  моделировани  СЧМ, содержащее генератор случайного потока импульсов, первый и второй счетчики, первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий триггеры, блок случайной временной задержки, датчик интервалов времени, преобразователь временной интервал - код, сумматор. Устройство позвол ет определ ть веро тностные характеристики СЧМ и загруженность оператора 1 3Однако устройство не позвол ет определ ть характеристик дл  различного типа за вок.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  моделировани  СЧМ, содержащее таймер, вход запуска которого соединен с единичным вх-одом первого триггера, нулевой вход которого подключен к первому выходу таймера, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом общего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора случайного потока импульсов, а выход общего элемента И соединен с входом первого счетчика и входом

группы каналов, каждый из которых содержит элемент запрета, выход которого подключен к входу счетчика и суммирующему входу реверсивного счетчика, разр дные выходы которого подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ и второй схемы сравнени , выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и входом элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу триггера и входу блока случайной временной задержки, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и вторым входом триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим выходом таймера, выход второго элемента И подключен к входам первого и второго счетчиков, выходы которого подключены к разр дным входам регистра, разр дные выходы которого подключены к входам схемы сравнени , другие входы которой  вл ютс  установочными входами, выход первой схемы сравнени  соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен , к выходу второй схемы сравнени , а выход - с управл ющим входом элемен та запрета и входом четвертого элемента И последующего канала, выход которого соединен с входом элемента запрета своего канала, выходы треть элементов И всех каналов через дополнительный элемент И подключены к входу останова таймера. Устройство позвол ет определ ть верхностные характеристики системы, загруженнос оператора, а также моделировать сис тему массового обслуживани  с ограниченной очередью; Однако известное устройство не позвол ет рассматривать работу СЧМ конкретнопо каждому типу за вок. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем моделировани  работы опе ратора п-о определению типа за вок из общего потока. Эта цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее таймер, гене ратор случайного потока импульсов, первый и второй счетчики, элемент запрета, реверсивный счетчик, первы щестой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, первую и вторую схемы сравнени , регистр, пе вый и второй сумматоры, первый и второй триггеры, вход таймера  вл е с  входом запуска устройства и соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого сое динен с первым выходом таймера, а пр мой выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом ге нератора случайного потока импульсо выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, первому входу второго элемента И и к информационному входу элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разр дные выходы реверсивного счетчика соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подклю чен к первому входу третьего элемен та И и входу элемента НЕ, выход кот рого подключен к первому входу четв того элемента И, второй вход кото рого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом остано ва таймера, второй выход которого подключен к управл ющему входу первого сумматора, выход третьего эле1 24 мента И подключен к единичному входу триггера, выходу второго второго элемента И и входу второго счетчика, пр мой выход второго триггера соединен с первым входок п того элемента И и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу таймера вьжод шестого элемента И соединен с входами первого и второго сумматоров, разр дные выходы первого сумматора соединены соответственно с разр дными входами регистра, разр дные выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второй схемы сравнени , втора  группа входов которой  вл етс  установочным входом устройства, выход второй схемы сравнени  соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, разр дные выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам первой схемы сравнени , вькод которой подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу элемента запрета, дополнительно содержит первый и второй дешифраторы, третий и четвертый счетчики, генератор последовательности импульсов, генератор случайного числа, седьмой элемент И, схему сравнени  кодов, причем выход третьего элемента И подключен к входу генератора случайного числа, разр дные выходы которого соединены соответственно с входами первого дешифратора , группой входов седьмого элемента И и схемы сравнени  кодов, разр дные выходы первого дешифратора соединены соответственно с входами третьего счетчика, вькод генератора последовательности импульсов соединен с первым входом п того элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, разр дные выходы которого подключены соответственно к входам схемы сравнени  кодов, выход которой подключен к нулевому входу второго триггера и к управл ющему входу седьмого элемента И, группа выходов которого подключена соответственно к входам второго дешифратора, разр дные выходы которого подключены к входам четвертого счетчика, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и вычитающему входу реверсивного счетчика, а пр мой выход второго триггера соединен с вторым входом

п того элемента И, выход первой схемы сравнени  подключен к второму входу второго элемента И, а выход четвертого элемента И подключен к входу останова таймера.

На чертеже показана структурна  схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, первый (Счетчик 2, третий элемент ИЗ, второй триггер 4, генератор 5 последовательности импульсов, таймер 6, первьй триггер 7, шестой элемент И 8, элемент 9 запрета, генератор 10 случайного числа, четвертый элемент И 11, второй сумматор 12, четвертый счетчик 13, реверсивный счетчик 14, регистр 15, первую 16 и вторую 17 схемы сравнени , первьй сумматор 18, первый 19 и второй 20 элементы ИЛИ, элемент НЕ 21, первый элемент И 22, второй элемент И 23, п тый элемент И 24, второй счетчик 25, схему 26 сравнени  кодов, седьмой элемент И 27, второй 28 и первый 29 дешифраторы , третий счетчик 30.

Генератор 1 случайного потока импульсов имитирует входной поток за вок . Генератор 5 последовательности импульсов вырабатывает импульсы, распределенные по нормальному закону, и имитирует работу оператора по определению типа за вки. Генератор 10 слзгчайного числа имитирует тип за вки и продолжительность ее обслуживани  .

Счетчик 2 считает общее число поступивших на обслуживание за вок. Счетчик 13 считает число обслуженных за вок по типам. Счетчик 30 подсчитывает число поступивших на обслуживание за вок отдельно дл  каждого типа

Сумматор 12 подсчитывает врем  работы канала (оператора) по обслуживанию за вок. Таймер 6 задает общее врем  моделировани , а также  вл етс  источником временных меток.,

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии счетчики 2, 14, 13, 25 и 30, триггеры 4 и 7 наход тс  в нулевом состо нии.

Предварительно на таймере устанавливаетс  исходное врем  моделировани . По сигналу Пуск таймер 6 начинает отсчитывать врем  моделировани  Метки времени с первого выхода таймера 6 поступают на вход элемента И В, с третьего выхода таймера. 6 с

периодом контрол  Т поступают на считьюающий вход сумматора 18. Сигнал Пуск переводит триггер 7 в единичное состо ние. Высокий потенциал . с пр мого выхода триггера 7 открьшает элемент И 22 дл  импульсов генератора 1 .

Генератор 1 случайного потока импульсов вырабатывает импульсы со

Q случайным периодом повторени  по

экспоненциальному закону. Эти импульсы имитируют входной поток за вок. .За вки фиксируютс  на первом счетчиiKe 2, подсчитывающем общее число

5 за вок, и через элемент 9 запрета

поступают на сзгммирующИй вход ревер . сивного счетчика 14, имитиру  зан тие за вками мест в очереди.

Сигнал перехода реверсивного счет0 чика 14 из нулевого состо ни  в первое проходит через элемент ИЛИ 19 и поступает на вход элемента ИЗ, на второй вход которого подан разрешающий потенциал с инверсного выхода

5 триггера 4«

Пройд  через элемент ИЗ, импульс запускает генератор 10 случайного числа и поступает на обнул ющий вход счетчика 25, а также переводит триггер 4 в единичное состо ние. Триггер 4 находитс  в единичном состо нии в течение времени обслуживани  за вки.

Теперь за вки с генератора 1 не проход т через элемент ИЗ, так как на второй его вход подаетс  запрещающнй потенциал с инверсного выхода триггера 4.

С приходом импульса с элемента И 3 генератор 10 случайного числа вьщает число, величина которого случайно распределена в интервале от 1 до М (где Д - максимальное количество типов за вок), на вход схемы 26, а таюке на дешифратор 29, в результате чего содержимое соответствующего счетчика 30, считающих количество за вок по типам поступивших на обслуживание, увеличиваетс  на единицу.

Так как теперь с пр мого выхода триггера 4 на элемент И 24 подаетс  . разрешающий потенциал, то последовательность импульсов с генератора 5 начинает поступать на вход счетчика

5 25, Таким образом, на другой вход схемы 26 начинает поступать возрастающа  последовательность чисел от 1 до /И . 7 В момент совпадени  кодов на обоих входах 26 последн   вьщает импульс, который проходит на нулевой вход триггера 4 и переводит его в нулевое состо ние, имитиру  окончание обслуживани  за вки, и списьгаает единицу из реверсивного счетчика 14, имитиру  уменьшение очереди за вок на единицу. Таким образом, тип за вки в системе определ етс  временем ее обслуживани . Тот же импульс с выхода схемы 26, поступа  на разрешаюЕщй вход элемента И 27, разрешает прохождение кода числа с выхода генератора 10 на дешифратор 28, в результате чего содержимое соответст вующего счетчика 13 (подсчитывающих число обслуженных за вок по типам) увеличиваетс  на единицу. В дальнейшем при наличии за вок в очереди (не нулевое состо ние реверсивного счетчика 14) на первом входе элемента И 3 имеетс  разрешаюш;ий потенциал , а запуск генератора 10 случайного числа и обнуление счет чика 25 осуществл ютс  сигналом пере хода из единичного состо ни  в нулевое триггера 4, прошедшим через элемент ИЗ. В то врем , когда за вка находитс  на обслуживании, на вход элемента И 8 подаетс  разрешающий потенциал с пр мого выхода первого триггера 4, следовательно метки времени с таймера 6 через вход элемента И 8 поступают на сумматоры 12 и 18, подсчитыва  врем  обслуживани  за вок каналом. Импульс контрол  с третьего выхода таймера 6 осуществл ет считывани сумматора 18. Код суммарного времени работы канала (оператора) Тр по обслуживанию за вок за период переписьшаетс  в регистр 15, где хранитс  до следующего импульса контрол . Сумматор 18 после обнулени  подсчитывает суммарное врем  работы канала за новый период контрол . Схема 17 сравнени  сравнивает величину кодов Тр и Т РАопТо, в случае Т „7/ Т схема 17 вьщает сигнал , который через элемент ИЛИ 20 закрьшает элемент 9 запрета на период до следующего импульса контрол . Контроль суммарного времени Тр обслуживани  за вок за период между двум  поступлени ми импульсов контрол  и сравнение его с величиной Т обеспечивает поддержание загрузки 2 оператора на уровне не превьшгающем , за счет прекращени  доступа за вок в канал. В случае полного заполнени  реверсивного счетчика 14, что означает зан тие всех мест в очереди, на выходе схемы 16 сравнени  по вл етс  разрешающий потенциал, который приложен к входу элемента И 23. Тот же потенциал через элемент ИЛИ 20 закрывает элемент 9 запрета. Очередна  за вка с генератора 1 случайного потока импульсов проходит через элемент И 23, обнул ет счетчик 25 и в очередной раз запускает генератор 10 случайного числа. Таким образом прекращаетс  обслуживание за вки , наход щейс  в данный момент на обслуживании, и осуществл етс  переход к обработке следующей за вки. За вка с прерванным обслуживанием на счетчике 13 не фиксируетс . По окончании времени моделирова .ни  сигнал с второго выхода таймера 6 перебрасывает триггер 7 в нулевое состо ние, закрыва  элемент И 22 и тем самым поток за вок в канал. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 7 поступает на вход элемента И 11. После выбора всех за вок из очереди, сигнал перехода реверсивного счетчика 14 из единичного состо ни  в нулевое проходит через элемент НЕ 21, элемент И 11 и поступает на второй вход таймера 6, фиксиру  окончательное врем  моделировани . Это врем  равн етс  времени, предварительно набранному на таймере ,ш1юс врем  на дообслуживание за вок, сто щих в очереди,но не обслуживающихс  за установленное врем . По окончании моделировани  на счетчике 2 оказываетс  зафиксированным общее число поступивших за вок на счетчике 30 - число поступивших на обслуживание за вок i-ro типа на счетчике 13 - число обслуженных за вок 1-го типа на сумматоре 12 врем  работы канала (оператора) по обслуживанию за вок Тр. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет повысить качество оценки де тельности оператора в СЧМ путем моделировани  его работы по определе нию типа за вки в зависимости от времени ее обслуживани , тем самым повышаетс  точность обрабатываемой информации.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕК-МАШИНА, содержащее таймер, генератор случайного потока импульсов, первый и второй счетчики, элемент запрета, реверсивный счетчик, первый - шестой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, первую и вторую схемы сравнения, регистр, первый и второй сумматоры, первый и второй триггеры, вход таймера является входом запуска устройства и соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом таймера, а прямой выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, первому входу второго элемента И и к информационному входу элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с вхо~. дами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и входу элемента

   НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом останова таймера, второй выход которого подключей к управляющему входу первого сумматора, выход третьего элемента И подключен к единичному входу второго триггера, выходу второго элемента И и входу второго счетчика, прямой выход второго триггера соединен с первым входом пятого элемента И и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу таймера, выход шестого элемента И соединен с входами первого и .второго сумматоров, разрядные выходы первого сумматора соединены соответственно с разрядными входами регистра, разрядные выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второй схеьм сравнения, вторая группа входов которой является установочным входом устройства, выход второй схемы сравнения соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, разрядные выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам первой схемы сравнения, выход которой подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, отличаю- ’ щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем моделирования работы оператора по определению типа заявок из общего потока, она дополнительно содержит первый и второй дешифратоSU ж. 1120342 геры, третий и четвертый счетчики, нератор последовательности импульсов генератор случайного числа, седьмой элемент И, схему сравнения кодов, причем выход третьего элемента И подключен к входу генератора случайного числа, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами первого дешифратора, группой входов седьмого элемента И и схемы сравнения кодов, разрядные выходы первого дешифратора соединены соответственно с входами третьего счетчика, выход генератора последовательности импульсов соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам схемы сравнения кодов, выход которой подключен к нулевому входу второго триггера и к управляющему входу седьмого элемента И, группа выходов которого подключена соответственно к входам второго дешифратора, разрядные выходы которого подключены к входам четвертого счетчика, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и вычитающему входу реверсивного счетчика, а прямой выход второго триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, выход первой схемы сравнения подключен к второму входу второго элемента И, а выход четвертого элемента И подключен к входу останова таймера.