Моделирующий элемент вероятностного графа

Моделирующий элемент вероятностного графа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при исследовании работоспособности систем, представляемых вероятностными графами, и позволяет учитывать последовательность перехода элементов системы в состояние отказа. Моделирующий элемент содержит первый и второй триггеры 1 и 2, элементы ИЛИ 3 и 4, элементы И 5 и 6, информационные входы 7 первой группы моделирующего элемента 8, информационные входы 9 второй группы моделирующего элемента 8, тактовые входы 10 и 11 моделирующего элемента 8, вход 12 установки в ноль и выходы 13 и 14 моделирующего элемента 8. Перед началом работы моделирующие элементы 8 соединяют в соответствии с графом, представляющим систему, и, используя, например, генераторы случайных событий, моделируют выход из строя (отказ, необнаруженный отказ) элементов системы. При этом могут быть определены такие параметры системы, как вероятность отказа, вероятность безотказной работы и вероятность частичного отказа за интервал времени. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

{21) 4140770/24-24 (22) 27.10.86 (46) 07.01.90; Бюл. !"- 1 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин AH БССР (72) А.И.Волошаненко, Н.М.Гуринович, Г. А.Велигурский и В.В.Ляшук (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1064281, кл. G 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1187175, кл. Г 06 F 15/20, !983. (54) МОДЕЛИРУ1ОЩ}Й ЭЛЕМЕНТ ВЕРОЯТНОСТНОГО ГРАФА (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при исследовании работоспособности систем, представляемьж. .вероятностными графами и позволяет .учитывать последовательность перехо„„SU„„1534467 А 1

2 да элементов системы в состояние от-! каза. Моделирующий элемент содержит первый и второй триггеры 1 и 2» эле,менты ИЛИ 3 и 4, элементы И 5 и 6, информационные входы 7 первой группы моделирующего элемента 8, информационные входы 9 второй группы моделирующего элемента 8, тактовые входы 10 и

11 моделирующего элемента 8, вход !2 установки в "0" и выходы 13 и 14 моделирующего элемента Я. Леред началом работы моделирующего элемента 8 соединяют в соответствии с графом,, представляющим систему, и, используя, например, генераторы случайных собы тий,моделируют выход из строя (отказ, ср необнаруженный отказ) элементов системы. При этом могут быть определены такие параметры системы, как вероят" ность отказа, вероятность безотказной С работы и вероятность частичного отказа за интервал времени. 3 ил.

1534467

Изобретение относится к вычиспительнои технике и может быть использовано при исследовании работоспособности систем, описываемых вероятностными графами.

Цель изобретения — поньяпение достоверности моделирования за счет учета последовательности перехода элементов системы в состояние отказа.

На фиг. 1 представлена функциональная схема моделирующего элемента; на Фиг. 2 — структурная схема системы и соответствующий ей ориентированный граф, на примере которых рассмотрена работа моделирующего элемента, на фиг. 3 — функциональная схема устройства, в котором может быть использован моделирующий элемент.

Моделирующий элемент содержит первый триггер 1, второй триггер 2, элементы ИЛИ 3 и 4, элементы И 5 и 6, информационные входы 7 первой группы моделирующего элемента 8, информационные входы 9 второй группы моделирующего элемента 8, первый тактовый вход 10 моделирующего элемента 8, второй тактовый вход 11 моделирующего элемента 8, вход 12 установки в "0 1 моделирующего элемента 8, первый 13,и второй 14 выходы моделирующего элемента 8. Кроме того, .обозначены (фиг ° 3) генераторы 15 случайных событий, элемент 16 задержки, дешифратор 17, счетчики 18 и триггер 19.

Моделирующий элемент работает следующим образом.

Пусть требуется исследовать работоспособность системы, представленной на фиг. 2. Для нее может быть построен напранленный граф, в котором узлы соответствуют блокам системы, а дуги — связям между блоками. При этом узел, как элемент rpaAa, соответствующий блоку системы, характеризуется тремя состояниями работоспособности: исправности, неисправности, необнаруженного отказа. Дуги графа н этом конкретном случае являются абсолютно надежными.

Требуется определить такие характеристики системы, как вероятность отказа Р„, системы за время t, вероятность безотказной работы P cucоо темы за время t, вероятность появления частичного отказа Р1о за время

Моделирование нронодят н ускоренном масштабе времени Т = Kt, где К— маситабный Koэффициент. При этом воспроизводят квантованную по времени реализацию процесса изменения выходного параметра системы. Изменение состояний элементов системы производят н пределах одной реализации через

А  — — P = — Р н

С

Роо

Расчеты можно проводить вручную, а можно процесс автоматизировать, подключив модель системы к вычислительной машине или построив устрой" ство, изображенное на фиг. 3.

Формула изобретения

Моделирующий элемент вероятностного графа, содержащий два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент И/ИЛИ, причем информационные входы первой группы моделирующего элемента подключены к соответствую" щим входам первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом моделирующего элемента, первый тактовый вход которого подключен к входу синхронизации первого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу

Т промежуток времени с = .—, где N—

N число квантов. Перед началом модели10 рования триггеры 1 и 2 устанавливаются н "0", на тактовых 10 и 11 и информационных 7 и 9 входах элементов

8 — сигналы, соответствующие логичес11 11 кому 0 . В дискретные моменты време15 ни с, 2 c ..., N с на тактовых нходах 10 и 11 формируют события, соответствующие заранее известным законам распределения отказов элементов системы. Опрос выходов 13 и 14 прово20 дится по истечении всех N тактов моделирования. После этого элементы 8 приводятся в исходное состояние. Если эту процедуру повторить M раз, т.е. воспроизвести И реализаций процесса

25,изменения выходного параметра системы во времени, то получают А случаев безотказной ее работы (на выходах

13 и 14 — ОО), В случаев сообщений о необнаруженном отказе (на выходах

30 13 и 14 — 10), С случае отказа системы (на выходах 13 и 14 — 11). При этом А + В + С = М. Интересующие характеристики системы вычисляются следующим образом:

534467

Ю08 М7ЯЖ реаяозл(ы7

Луж

Задание дпоны Вепрей лете реализации /"/реалтаци0

ЯЬг. Х

Составитель А.Мишин

Техред N.Äèäûê

Редактор Н.Тупица

Корректор И.Муска

Заказ 42 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1 элемента ИЛИ и первому входу элемента И/ИЛИ, вход уровня логической единицы моделирующего элемента под. ключен к информационному входу первого триггера, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу элемента И/ШБ1, вход установки в "0" моделирующего элемента подключен к входу установки в "0" первого триггера и к входу установки в "0" второго триггера, вход синхронизации которого является вторым тактовым входом моделирующего элемента, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим входам второго элемента И, выход которого подключен к третьему

5 входу элемента И/ИЛИ, выход которого является вторым выходом моделирующего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования систем,, представляемых вероятностным графом за счет учета последовательности перехода элементов системы в состояние отказа, инверсный выход первого триггера подключен к информационному входу второго триггера °