SU902020A1 - Device for simulating failures in complex systems - Google Patents

Device for simulating failures in complex systems Download PDF

Info

Publication number
SU902020A1
SU902020A1 SU802940866A SU2940866A SU902020A1 SU 902020 A1 SU902020 A1 SU 902020A1 SU 802940866 A SU802940866 A SU 802940866A SU 2940866 A SU2940866 A SU 2940866A SU 902020 A1 SU902020 A1 SU 902020A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
outputs
inputs
elements
input
generator
Prior art date
Application number
SU802940866A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Сергеевич Антипин
Сергей Михайлович Масленников
Андрей Николаевич Смазнов
Леонид Тимофеевич Чернявский
Original Assignee
Войсковая Часть 25840
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая Часть 25840 filed Critical Войсковая Часть 25840
Priority to SU802940866A priority Critical patent/SU902020A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU902020A1 publication Critical patent/SU902020A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  генерировани  случайных событий, соответствующих отказам эле ментов в сложных системах при статис тическом исследовании математических моделей этих систем на ЭЦВМ с целью определени  их характеристик, например показателей надежности. Известны устройства дл  формирова ни  потоков случайных событий с зада ной веро тностью наступлени , представл ющие собой либо числа, соответствующие номерам генерируемых событий , либо временные интервалы между импульсами, и содержащие генераторы импульсов с регулируемыми частотами , схемы совпадени , регистры, счетчик импульсов, схемы блокировки LI 3 или генератор потока импульсов , управл емые вентили, триггеры, генератор тактовых импульсов 2 . Однако эти устройства не позвол ют формировать случайные событи . распределенные одновременно по раэ/мчным законам а пространстве, во времени. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор потоков случвй)«1х событий, содержа1 |ий потоков случайных импульсов, одновйбратор, импульсно-потенциальную схему совладени , счетчик импульсов, деши« атор, коммутирующее устройство, блок элементов ИЛИ 3 . Известное устройство может генери роаать случайные событи , распределенные в .пространстве с любым требуемым (регулируемым) законом распределений, однако не позвол ет фор «фовать событи , распределенные одновременно по различным заданным законам по статистическим реализаци м, по времени в пределах одной реализации н в пространстве элементов сложной системы . Такими событи ми при статистическом исследовании надежности сложных систем  вл ютс  количество отказов элементов сложной системы за вре м  ее работы, врем  наступлени  каждого из этих отказов в пределах одной реализации, номер отказавшего элемента. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройст ва за счет моделировани  номера отка завшего элемента. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее датчик первичных потоков случайных импульсов , выход которого соединен с первы входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора , вход одновибратора  вл етс  входом устройства и соединен с группой входов считывани  счетчика импульсов информационный вход которого подключен к выходу элемента И, а разр дные входы  вл ютс  одним из выходов устройства , введены арифметический блок два регистра пам ти, две группы элементов И, генератор равнойернр распределенных случайных чисел, генератор случайных чисел с заданным законом распределени  и элемент задержки , 8ХОД которого соединен с выходом элемента И и входами генератора случайных чисел с заданным законом распределени  и генератора равномерно распределенных случайных чисел, выхо ды генератора случайных чисел с зада ным законом распределени  подключены соответственно ко входам первого регистра пам ти, выходы которого соеди нены с первыми входами элементов И первой группы соответственно, выходы генератора равномерно распределенных случайных чисел подключены соответст венно ко входам второго регистра пам ти , выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы соответственно, вторые входы элементов И обеих групп подключены к выходу элемента задержки, группы выходов элементов И первой и второй группы соединены соответственно с пер вой и второй группой входов арифметического блока, первый и второй выходы которого  вл ютс  соответствующими выходами устройства. Устройство ориентировано на сложные системы, дл  которых характерно следующее: система, содержаща  р д элементов с одинаковыми характеристиками надежностиI по вление количест ва отказов элементов 0,1,2,...,N за 9 0U врем  работы системы, подчин ющеес  биномиальному закону, аппроксимируемому пуассоновским законом распределени ; врем  по влени  каждого отказа элемента в пределах всего времени работы, подчин ющеес  любому заданному закону распределени , в том числе - полученному экспериментально. На чертеже приведено предлагаемое устройство, структурна  схема. Устройство содержит датчик 1 первичного потока случайных импульсов (ДППСИ), элемент И 2, одновибратор 3, счетчик Ц импульсов, арифметический блок 5, регистры 6 и 7 пам ти, генератор 8 равномерно распределенных Ьлучайных чисел, генератор 9 случайных чисел с заданным законом распределени , элемент 10 задержки, группы элементов И 11 и 12. Устройство работает следующим образом . Сигнал опроса, соответствующий очередной статистической реализации, сбрасывает счетчик k импульсов, на выходе которого по вл етс  число подсчитанных импульсов, соответствую1цих количеству отказов элементов ч предыдущей реализации, и запускает одно вибратор 3, который открывает элемент И 2 на заданное врем  /vt, соответствующее времени работы систе « 1, В течение этого времени импульсы от датчика 1 первичного (пуассоновского )потока случайных импульсов поступают на вход счетчика импульсов, на вход генератора 8 равномерно распределенных случайных чисел, на вход генератора 9 случайных чисел с заданным законом распределени , и через элемент tO задержки - на управл ющие входы элементов И групп. Элемент ТО задержки необходим дл  того, чтобы генераторы 8 и 9, работающие в ждущем режиме, успели сформировать и установить на регистрах 6 и 7 пам ти соответствук цие случайные числа до прихода импульса на управл ющие входы элементов И. С приходом каждого импульса от.элемента И 2 после задержки на управл ющие входы элементов И 11 и 12 обеих групп с регистра 6 пам ти случайное число f , соответствующее временному распределе нию отказов элементов в пределах времени работы системы, параллельным кодом через элементы И 11 поступает на первый вход арифметического устройства 5, а с регистра 7 пам ти другое случайное , соответствующее номеру отказавшего элемента , параллельным кодом через элементы И 12 поступает на второй вход арифметического устройства 5- В арифметическом устройстве 5 первое случайное число & умножаетс  на At и поступает на первый выход арифметического устройства 5i  вл ющийс  первым выходом устройства, а второе случайное число - умножаетс  на количество элементов системы N, округл етс  до ближайшего целого и поступает на второй выход арифметического устройства 5,  вл ющийс  вторым выходом устройства. По окончании реализации , начало которой задаетс  импульсом опроса, а окончание - концом интервала At, на счетчике импульсов будет накоплено число, соответствующее количеству отказов з системе за u.t.Врем  М равно, с учетом выбираемого масштаба, времени работы системы. С приходом очередного импуль са опроса (интервал между этими импульсами должен быть больше или равен ut) цикл работы устройства повтор етс  дл  новой статистической реализации . Технико-экономический эффект изобретени  заключаетс  в расширении области применени  устройства за счет возможности генерировани  случайных событии отказов элементов при иссле- 35 довании математических моделей сложных систем, адекватных в статистическом смысле событий, происход щих в реальных системах в процессе их функционировани  .The invention relates to computing and can be used to generate random events corresponding to the failures of elements in complex systems in a statistical study of the mathematical models of these systems on an electronic computer in order to determine their characteristics, such as reliability indicators. Devices are known for generating random event streams with a predetermined probability of occurrence, which are either numbers corresponding to the numbers of generated events or time intervals between pulses and containing variable frequency pulse generators, coincidence circuits, registers, pulse counter, blocking circuits. LI 3 or a pulse flow generator, controllable gates, triggers, clock generator 2. However, these devices do not allow random events to be generated. distributed simultaneously by rae / mcny laws in space, in time. The closest to the proposed is the flow generator case) "1x events, containing 1 streams of random pulses, a single vibrator, a pulse-potential co-ownership scheme, a pulse counter, deshi" clock, a switching device, a block of elements OR 3. The known device can generate random events distributed in a space with any required (regulated) law of distributions, but does not allow for the formation of events distributed simultaneously according to different specified laws according to statistical realizations, over a single realization n in space elements of a complex system. Such events in the statistical study of the reliability of complex systems include the number of failures of elements of a complex system during its operation, the time of occurrence of each of these failures within one implementation, the number of the failed element. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by simulating the number of the retracted element. The goal is achieved by the fact that a device containing a sensor of primary streams of random pulses, the output of which is connected to the first input of the element I, the second input of which is connected to the output of the single vibrator, the input of the single vibrator is the input of the device and is connected to the group of input inputs of the pulse counter whose information input is connected To the output of the And element, and the bit inputs are one of the outputs of the device, the arithmetic unit is entered: two memory registers, two groups of And elements, and the generator divided random numbers, a random number generator with a given distribution law and a delay element, the 8th input of which is connected to the output of the And element and the inputs of a random number generator with a given distribution law and a generator of uniformly distributed random numbers, the outputs of a random number generator with a given distribution law are connected respectively to the inputs of the first memory register, the outputs of which are connected to the first inputs of the elements AND of the first group, respectively, the generator outputs are evenly distributed random numbers are connected respectively to the inputs of the second memory register, the outputs of which are connected to the first inputs of elements AND of the second group, respectively, the second inputs of elements AND of both groups are connected to the output of the delay element, the groups of outputs of elements AND of the first and second groups are connected respectively to the first and the second group of inputs of the arithmetic unit, the first and second outputs of which are the corresponding outputs of the device. The device is focused on complex systems, which are characterized by the following: a system containing a series of elements with the same reliability characteristics; the occurrence of the number of failures of elements 0,1,2, ..., N for 9 0U, the operation time of the system, subject to the binomial law, approximated by the Poisson distribution law; time of occurrence of each failure of the element within the entire time of operation, subject to any given distribution law, including experimentally obtained. The drawing shows the proposed device, the structural scheme. The device contains a sensor 1 primary stream of random pulses (DPSS), element I 2, one-shot 3, counter C pulses, arithmetic unit 5, memory registers 6 and 7, generator 8 of uniformly distributed random numbers, generator 9 of random numbers with a given distribution law, the delay element 10, the group of elements And 11 and 12. The device operates as follows. The polling signal corresponding to the next statistical implementation resets the pulse counter k, the output of which is the number of counted pulses corresponding to the number of failures of elements of the previous implementation and starts one vibrator 3 that opens And 2 for a specified time / vt corresponding to the time work system "1, During this time, the pulses from the sensor 1 of the primary (Poisson) stream of random pulses arrive at the input of the pulse counter, to the input of the generator 8 evenly distributed random numbers, the input of the generator 9 random numbers with a given distribution law, and through the delay element tO to the control inputs of the elements of AND groups. The delay TO maintenance element is necessary so that the generators 8 and 9, operating in the standby mode, have time to form and install on the registers 6 and 7 of the memory corresponding random numbers before the arrival of the pulse to the control inputs of the elements I. With the arrival of each pulse from the element And 2 after a delay on the control inputs of elements 11 and 12 of both groups from memory register 6, random number f corresponding to the time distribution of element failures within the system operation time, in parallel with a code through elements 11, goes to the first input the arithmetic unit 5, and from the memory register 7 another random one, corresponding to the number of the failed element, is parallel to the code through the elements And 12 is fed to the second input of the arithmetic unit 5- In the arithmetic unit 5 the first random number & multiplied by At and fed to the first output of the arithmetic unit 5i which is the first output of the device, and the second random number multiplied by the number of elements of the system N, rounded to the nearest integer and fed to the second output of the arithmetic unit 5, which is the second output of the device. At the end of the implementation, the beginning of which is set by the polling pulse, and the ending is the end of the interval At, a number corresponding to the number of failures in the system for u.t will be accumulated on the pulse counter. Time M is equal, taking into account the chosen scale, the system operation time. With the arrival of the next polling pulse (the interval between these pulses must be greater than or equal to ut), the operation cycle of the device is repeated for a new statistical implementation. The technical and economic effect of the invention consists in expanding the field of application of the device due to the possibility of generating random event of element failures in the study of mathematical models of complex systems that are adequate in the statistical sense of the events occurring in real systems in the course of their operation.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  моделировани  отказов в сложных системах, содержащее датчик первичных потоков случайных импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора , вход одновибратора  вл 9020 . 5 40 A device for simulating failures in complex systems, containing a sensor of primary streams of random pulses, the output of which is connected to the first input of the element I, the second input of which is connected to the output of the one-shot, the input of the one-shot vib 9020. 5 40 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР tf 272668, кл. G Об F 1/02, 1970.Sources of information taken into account in the examination of 1- USSR Copyright Certificate tf 272668, cl. G About F 1/02, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 335684, кл. G 06 F 1/02, 1972,2. USSR author's certificate number 335684, cl. G 06 F 1/02, 1972, 3.Авторское свидетельство СССР f , кл; 6 06 F 1/02, 19723. USSR author's certificate f, cl; 6 06 F 1/02, 1972 (прототип). 206 етс  входом устройства и соединен с группой входов считывани  счетчика импульсов, информационный вход которого подключен к выходу элемента И, а разр дные выходы  вл ютс  одним из выходов устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет моделировани  номера отказавшего элемента, оно содержит арифметический блок, два регистра пам ти, две группы элементов И, генератор равномерно распределенных случайных чисел, генератор случайных чисел с заданным законом распределени  и элемент задержки, вход которого соединен с выходом элемента И и входами генератора случайных чисел, с заданным законом распределени  и генератора равномерно распределенных случайных чисел, выходы генератора случайных чисел с заданным законом распределени  подключены соответственно ко входам первого регистра пам ти, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы соответственно, выходы генератора равномерно распределенных случайных чисел подключены соответственно ко входам второго регистра пам ти, выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы соответственно , вторые входы элементов И обеих групп подключены к выходу задержки, группы выходов элементов И первой и.второй группы соединены соответственно с первой и вто рои группой входов арифметического блока, первый и второй выходы которого  вл ютс  соответствующими выходами устройства.(prototype). 206 is input to the device and is connected to a group of read inputs of the pulse counter, whose information input is connected to the output of the element I, and the bit outputs are one of the outputs of the device, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by simulating the number of the failed element It contains an arithmetic unit, two memory registers, two groups of elements AND, a generator of uniformly distributed random numbers, a generator of random numbers with a given distribution law, and an element for The holders whose input is connected to the output of the element I and the inputs of a random number generator, with a given distribution law and the generator of uniformly distributed random numbers, the outputs of a random number generator with a given distribution law are connected respectively to the inputs of the first memory register, the outputs of which are connected to the first inputs of the elements And the first group, respectively, the generator outputs of uniformly distributed random numbers are connected respectively to the inputs of the second memory register, the outputs of which are dinene with the first inputs of elements AND of the second group, respectively, the second inputs of elements AND of both groups are connected to the output of the delay, the group of outputs of elements AND of the first and second groups are connected respectively to the first and second groups of inputs of the arithmetic unit, the first and second outputs of which are corresponding device outputs. LL f f
SU802940866A 1980-06-13 1980-06-13 Device for simulating failures in complex systems SU902020A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940866A SU902020A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Device for simulating failures in complex systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940866A SU902020A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Device for simulating failures in complex systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU902020A1 true SU902020A1 (en) 1982-01-30

Family

ID=20902204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802940866A SU902020A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Device for simulating failures in complex systems

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU902020A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2913179A (en) Synchronized rate multiplier apparatus
SU902020A1 (en) Device for simulating failures in complex systems
SU1206795A2 (en) Device for simulating failures in complex systems
US3252097A (en) Marginal checking system
SU1108457A1 (en) Device for simulating failures in multicomponent systems
SU1487062A1 (en) Sophisticated system failure simulator
SU1591033A2 (en) Device for modeling failures in complex systems
SU610112A1 (en) Arrangement for stochastic simulation of great numbers
SU1124312A1 (en) Device for checking digital units
SU907547A1 (en) Pseudo-random number generator
SU886003A1 (en) Test synthesis device
SU858000A1 (en) Mass servicing system simulating device
RU1775725C (en) Probabilistic graph simulating device
SU857890A1 (en) Multi-channel device for integrated circuit functional testing
SU523410A1 (en) Device for searching operands
SU593216A1 (en) Device for setting object operation time cycles
SU1667100A1 (en) Device for queueing system simulation
SU962903A1 (en) Device for interrogation of descrete message sources
SU834671A1 (en) Programme-control device
SU402154A1 (en) USSR Academy of Sciences
SU978356A1 (en) Redundancy counting device
SU1691851A1 (en) Satellite communication radio line scheduler
RU1817107C (en) Device for modelling dynamic processes
SU763901A1 (en) Device for checking-up logical modules
SU921089A2 (en) Pulse distributor