SU763911A1 - Устройство дл моделировани графов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано при исследовании систем, бло ки которых или системы в целом могу быть представлены в виде сетевых мо делей или  русных графов. Известно устройство дл  определени  кратчайшего пути через сеть содержащее программный задатчик параметров узлов, програкмный задатчик параметров дуг, блок элементов времени узлов. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что число дуг и узлов исследуемой сети или исследуемого графа не может превышать числа соот ветственно моделей узлов и дуг. Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство, содержащее блок моделей вершин, блок формировани  топологии и блок управлени ,генератор импульсов , элементы И, ИЛИ, триггер } 2 . В этом устройстве число ветвей исследуемого сетевого графика не мо жет превшиать количество моделей ве ви в устройстве. Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет разбиени  графа на подграфы. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в устройство дл  моделировани  графов, содержащее блок моделей вершин, состо щий из п моделей вершин, выходы каждой из которых соединены с группой входов блока формировани  топологии и со входами элемента И, блок управлени , вход которого подключен к выходу элемента И, генератор импульсов, введены счетчик, блок пам ти, статистический анализатор, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первым информационным входом блока управлени  и с информационным входом блока пам ти, выход которого подключен ко входу статистического анализатора , выход которого соединен со вторым информационным входом блока управлени , установочный выход которого подключен к установочным входам блока моделей вершин, счетчика и генератора импульсов, перва  группа выходов настройки блока управлени  соединена со входами настройки блока

моделей -вершин, втора  группа выходов настройки блока управлени  подключеа ко входам настройки блока форировани  топологии, группа управ ющих выходов блока управлени  соеинена с управл ющими входами блока ормировани  топологии, выходы блока оделей вершин подключены к управл юим входам блока пам ти.

Кроме того, блок формировани  ополонии содержит п моделей св зноси , кажда  из которых включает в себ  элемент И, элементы ИЛИ и регистр, установочный вход которого соединен с соответствующим входом настройки блока формировани  топологии, выхоы регистра подключены к первым вхоам элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими вхоами блока формировани  топологии, выходы элементов ИЛИ соединены с информационными входами элемента И, управл ющий вход которого подключен к соответствующему управл ющему входу блока формировани  топологии, выход элемента И. соединен с соответствующим выходом блока формировани  топологии.

На фиг.1 представлен-а структурна  схема устройства;на фиг,2 - модель св зности.

Устройство дл  моделировани  графов содержит: блок 1 моделей вершин, блок 2 формировани  топологии, блок 3 управлени , генератор импульсов 4, счетчик (импульсов) 5, блок пам ти 6, статистический анализатор 7, элемент И 8.

Блок 1 моделей вершин содержит управл емое генераторы 9 случайных временных интервалов, каждый из которых вырабатывает на выходе разрешающий сигнал через случайный интервал времени после поступлени  сигнала на его вход запуска/что позвол ет моделировать случайные веса вершин графа. Модель 10 св зности содержит: регистр 11, элементы ИЛИ 12, элемент И 13.

Устройство работает следующим образом .

Блок 3 управлени  вырабатывает на выходе сигнал, по которому устанавливаетс  в нуль счетчик 5, привод тс  в исходное состо ние генераторы 9.. Блок 1 моделей вершин и блок 2 формировани  топологии настраиваютс  блоком 3 на заданные веро тностные характеристики весов вершин и на требуемую топологию графа.

Дл  этого на выходгис блока 3 вырабатываютс  сигналы, настраивающие генераторы 9 на воспроизведение случайных временных интервалов с заданными веро тчрстными характеристиками и 1вырабатываютс  сигналы, по которым в регистрах 11 моделей 10 св зности устанавливаютс  коды, которые разрешают по вление сигнала на выходе элементов И 13 лишь при определенной комбинации сигналов на входах элементов ИЛИ 12. Так, например, если необходимо по вление сигнала .на выходе модели 10 св зности с номером j при по влении сигналов на выходах генераторов 9 с номерами k.l.nn (), то в регистр 11 будет записан двоичный код с единицами во всех разр дах, кроме k-ro 1-го и тзначение которых равно нулю. Тем самьпл задаетс  требуема  топологи  графа . Моделирование одной реализации начинаетс  по сигналам с блока 3, которые поступают одновременно на все модели 10 св зности и тем caNttJM разрешают их срабатывание. Одновременно запускаетс  генератор 4 импульсов , сигналы с выхода которого поступают на вход счетчика 5,  вл ющего с  таймером модели.

В модел х 10 первого  руса графа срабатывают элементы И 13, выходные сигнсшы KOTOpfcix запускают соответствующие генераторы 9. При врзникновении в случайный момент времени сигнала на выходе какого-либо генератора 9 выполн етс  следующее.

Во-первых, измен ютс  входные сигналы моделей 10 св зности и тем самым в зависимости от св зности вершин графа запускаютс  дополнительные генераторы 9, чем моделируетс  начало выполнени  очередных вершин графа

Во-вторых, сигнал с выхода генератора 9 поступает на соответствующий адресный вход блока 6 пам ти. По адресу , соответствуюие.чу возбужденному адресному входу, в блок 6 записываетс  состо ние счетчика 5, в результате чего фиксируетс  момент окончани  выполнени  определенной вершины графа .

В-третьих, сигнал с выхода генератора 9 поступает на элемент И 8, где контролируетс  момент окончани  выполнени  всех вершин графа.

Таким образом устройство работает до тех пор, пока на всех входах элемента И 8 не по в тс  разрешающие сигналы, что свидетельствует об окончании моделировани  одной реализации Блок 3 по сигналу с выхода элемента И 8 останавливает работу моделей 10 и устанавливает в исходное состо ние таймер и генераторы 9. Анализатор 7 обрабатывает в соответствии с требуемой программой исследовани  содержимое блока 6 пам ти.

Таким образом, устройство работает в случае, когда число вершин графа меньше или равно числу генераторов 9 В противном случае  русный граф разбиваетс  на несколько графов, дл  каждого из которых выполнено предыдущее условие. Моделирование одной реализации полного графа разбиваетс  на последовательное моделирование полученных графов.

Сначало, аналогично предьадущему, моделируетс  первый граф, затем блок 3 производит перенастройку генераторов 9 и моделей 10 в соответствии с характеристиками второго графа. Дл  учета св зности первого и второго графов блок 3 считывает из анализатора 7 коды времен окончани  выполнени  всех вершин первого графа, св занных согласно топологии с веЕ нинами второго графа. Блок 3 дл  каждой j-й вершины второго графа отыскивает из множества кодов времени окончани  вершин первого графа, св занных с этой J-й вершиной, максимальный код, который, таким образом,  вл етс  кодом начсша выполнени  j-й вер иины в полном графе.

Блок 3 вырабатывает сигнал, по которому устанавливаютс  в исходное состо ние таймер и генераторы 9. Запускаетс  генератор 4 и начинаетс  работа таймера.

В процессе счета таймера блок 3 сравнивает код в счетчике 5 с полученными кодами начала работ вершин второго графа. При равенстве кодов дл  некоторой j-и вершины второго графа блок 3 вырабатывает сигнал, по которому разрешаетс  срабатьгаание j-й модели 10 св зности и т.д.

Описываемое устройство благодар  наличию новых элементов и св зей между- ними позвол ет проводить анализ графов, у которых число вершин превышает число генераторов блока моделей вершин.

изобретени 

Формула

1.Устройство дл  моделировани  графов , содержащее блок моделей вершин, состо щий из п моделей вершин, выходы каждой из которых соединены с группой входов блока формировани  топологии и со входами элемента И, блок управлени , вход которого подключен к выходу элемента И, генератор импульсов, отличающеес   тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач за счет возможности разбиени  графа на подграфы.

в устройство введены счетчик, блок пам ти, статистический анализатор, причем выход генератора импульсов подлкючен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первым с информационным входом блока управлени  и с информационным входом блока пам ти, выход которого подключен ко входу статистического анализатора, выход которого соединен со вторым информационным входом блока управлени  , установочный выход которого подключен к установочным входам блока моделей вершин, счетчика и генератора импульсов, перва  группа выходов настройки блока управлени  соединена 5 со входа «1и настройки блока моделей вершин, втора  группа выходов настройки блока управлени  подключена ко входам настройки блока формировани  топологии, группа управл ющих 0 выходов блока управлени  соединена с управл кжцими входами блока формировани  топологии, выходы блока моделей вершин подключены к управл ющим входам блока пам ти. 5 2.Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что блок формировани  топологии состоит из п моделей св зности, кажда  из которых содержит элемент И, элементы ИЛИ и реп гистр, установочный вход которого соединен с соответствующим входом настройки блока формировани  топологии , выходы регистра подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторые с входы которых соединены с соответствующими входами блока формировани  топологии, выходы элементов ИЛИ соединены с информационными входами элемента И, управл ющий вход которого подключен к соответствующему 0 управл ющему входу блока формировани  топологии, выход элемента И соединен с соответствующим выходом блока формировани  топологии.

Источники информации, 5 прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 407345, кл. G Об G 7/48, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 422002, кл. G Об G 7/48, 1972 0 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1.Устройство для моделирования графов, содержащее блок моделей вершин, состоящий из η моделей вершин, выхода каждой из которых соединены с группой входов блока формирования топологии и со входами элемента И, блок управления, вход которого подключен к выходу элемента И, генератор импульсов, отличающеес я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности разбиения графа на подграфы, в устройство введены счетчик, блок памяти, статистический анализатор, причем выход генератора импульсов подлкючен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первым информационным входом блока управления и с информационным входом блока памяти, выход которого подключен ко входу статистического анализатора, выход которого соединен со вторым информационным входом блока управления , установочный выход которого подключен к установочным входам блока моделей вершин, счетчика и генератора импульсов, первая группа выходов настройки блока управления соединена со входами настройки блока моделей вершин, вторая группа выходов настройки блока управления подключена ко входам настройки блока формирования топологии, группа управляющих выходов блока управления соединена с управляющими входами блока формирования топологии, выходы блока моделей вершин подключены к управляющим входам блока памяти.
2. 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что блок формирования топологии состоит из п моделей связности, каждая из которых содержит элемент И, элементы ИЛИ и регистр, установочный вход которого соединен с соответствующим входом настройки блока формирования топологии, выходы регистра подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими входами блока формирования топологии, выходы элементов ИЛИ соединены с информационными входами элемента И, управляющий вход которого подключен к соответствующему управляющему входу блока формирования топологии, выход элемента И соединен с соответствующим выходом блока формирования топологии.