Устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений

Устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиотехнике и вычислительной технике и предназначено для параметрической оценки закона распределения потоков многопакетных сообщений в сетях многоканальной радиосвязи (СМКРС) и в локальных вычислительных сетях (ЛВС).

Известно устройство для параметрической оценки закона распределения по авт. св. СССР №1024935, G 06 F 15/36, G 06 G 7/52, 1983, бюл. 23, содержащее входной усилитель, блок памяти, блок проверки согласия, блок управления и синтезатор функции распределения.

Недостатком данного устройства является относительно невысокая скорость анализа потока при оценивании распределения потоков многопакетных сообщений (МПС) в СМКРС и ЛВС, обусловленная необходимостью перебора множества М сочетаний параметров распределения потока сообщений, состоящих из множества пакетов.

Известно устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений, содержащее входной усилитель, блок вычисления параметров, блок вычисления средних арифметических значений, блок определения типа распределения, вычислитель распределения и блок управления (см. патент РФ №2094844, G 06 F 17/18, 1997, бюл. 30).

Однако данное устройство имеет узкую область применения, поскольку с его помощью невозможно производить оценку закона распределения неоднородных (смешанных) потоков МПС, имеющих место в СМКРС и ЛВС и обусловленных наличием в них источников информации, выдающих как явно выраженные независимые одиночные информационные сообщения пользователя (ИСП), так и пачки ИСП, длины которых распределены по геометрическому закону. В этом случае при аппроксимации реальной статистики входящих потоков ИСП невозможно свести их к трем классическим модификациям потоков сообщений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений (см. патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл. 10), содержащее входной усилитель, на вход которого подана бинарная импульсная последовательность, блок вычисления параметров, блок вычисления средних арифметических значений, блок определения типа распределения, вычислитель распределения, блок управления и блок анализа интенсивности, причем тактовый выход блока управления подключен к тактовому входу вычислителя распределения, обнуляющий и управляющий выходы блока управления соединены соответственно с обнуляющим и управляющим входами блока вычисления параметров, информационный вход которого соединен с выходом входного усилителя, первый и второй информационные выходы блока вычисления параметров подключены соответственно к первому и второму информационным входам блока вычисления средних арифметических значений, первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом вычислителя распределения и с входом блока определения типа распределения, первый, второй и третий модификационные выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему модификационным входам вычислителя распределения, второй информационный вход которого соединен со вторым информационным выходом блока вычисления средних арифметических значений, выход вычислителя распределения является выходом устройства, вход блока анализа интенсивности подключен к второму информационному выходу блока вычисления параметров, первый и второй параметрические выходы блока анализа интенсивности соединены соответственно с первым и вторым параметрическими входами вычислителя распределения, управляющий выход блока анализа интенсивности подключен к управляющему входу блока вычисления средних арифметических значений.

В прототипе реализуется возможность оценки параметров распределения (интенсивности сообщений - λ_c и соотношения информационных длин пакетов и сообщений - ξ) как однородных, так и неоднородных (смешанных) потоков МПС - потоков, периодически меняющих свою интенсивность в ходе функционирования СМКРС и ЛВС, тем самым осуществляется расширение области применения устройства.

Однако прототип имеет недостаток - относительно низкую достоверность оценивания в условиях недостоверности (недостаточности, неполноты и противоречивости) признаков (параметров) циркулирующих потоков многопакетных сообщений, т.е. относительно низкую достоверность оценивания состояний потоков МПС СМКРС и ЛВС с недостоверно (недостаточно, неполно) идентифицируемыми признаками. Данное устройство позволяет с высокой достоверностью оценивать параметры распределения лишь тех однородных и неоднородных (смешанных) потоков сообщений, исходные признаки (параметры) пауз которых количественно заданы, непротиворечиво и полно идентифицируются, в то время как признаки начала и окончания паузы для большого количества высокоскоростных потоков сообщений, реально циркулирующих в вычислительных и иных телекоммуникационных сетях, могут быть идентифицированы лишь качественно (на качественном уровне - недостоверно, недостаточно, неполно), опираясь на мнения большого количества экспертов.

Под "признаками" пауз потока сообщений понимаются установленные временные интервалы между сообщениями - временные интервалы между последним битом флага окончания информационной части предыдущего пакета (последнего в предыдущем сообщении) и первым битом флага начала информационной части следующего пакета (первого в следующем сообщении), а также время идентификации бита флага окончания информационной части предыдущего пакета (последнего в предыдущем сообщении) и время идентификации бита флага начала информационной части следующего пакета (первого в следующем сообщении).

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений, обеспечивающего повышение достоверности оценивания в условиях, присущих реальному процессу функционирования СМКРС и ЛВС, т.е. при недостоверности (недостаточности, неполноты и противоречивости) идентификации признаков пауз циркулирующих потоков многопакетных сообщений, устройства, способного с высокой достоверностью оценивать параметры распределения однородных и неоднородных (смешанных) потоков МПС, опознавательные признаки пауз которых (признаки начала и окончания паузы между сообщениями) могут идентифицироваться как количественно, так и качественно - недостоверно, неполно.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений, содержащее входной усилитель, вход которого является входом устройства, блок вычисления параметров, блок вычисления средних арифметических значений, блок определения типа распределения, вычислитель распределения, блок анализа интенсивности и блок управления, тактовый выход которого подключен к тактовому входу вычислителя распределения, управляющий выход блока управления соединен с управляющим входом блока вычисления параметров, информационный выход которого подключен к первому информационному входу блока вычисления средних арифметических значений, первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом вычислителя распределения и с входом блока определения типа распределения, первый, второй и третий модификационные выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему модификационным входам вычислителя распределения, второй информационный вход которого соединен со вторым информационным выходом блока вычисления средних арифметических значений, выход вычислителя распределения является выходом устройства, первый и второй параметрические выходы блока анализа интенсивности соединены соответственно с первым и вторым параметрическими входами вычислителя распределения, управляющий выход блока анализа интенсивности подключен к управляющему входу блока вычисления средних арифметических значений, дополнительно введен блок анализа достоверности сообщений, причем выход входного усилителя соединен с информационным входом блока вычисления параметров и информационным входом блока анализа достоверности сообщений, информационный выход которого подключен к второму информационному входу блока вычисления средних арифметических значений и входу блока анализа интенсивности, обнуляющий выход блока управления соединен с обнуляющим входом блока анализа достоверности сообщений, верификационный выход которого подключен к верификационному входу блока вычисления параметров.

Блок анализа достоверности сообщений состоит из контроллера пауз, контроллера сообщений и счетчика сообщений, выход которого является информационным выходом блока, вход контроллера пауз является информационным входом блока, выход контроллера пауз подключен к входу контроллера сообщений, выход которого является верификационным выходом блока и соединен с прямым входом счетчика сообщений, обнуляющий вход которого является обнуляющим входом блока анализа достоверности сообщений.

Блок вычисления параметров состоит из дешифратора заголовков пакетов, счетчика информационной длины многопакетных сообщений и вычислителя соотношения информационных длин пакетов и сообщений, выход которого является информационным выходом блока, вход дешифратора заголовков пакетов является информационным входом блока и подключен к первому входу счетчика информационной длины многопакетных сообщений, выход дешифратора заголовков пакетов соединен со вторым входом счетчика информационной длины многопакетных сообщений, верификационный вход которого является верификационным входом блока, выход счетчика информационной длины многопакетных сообщений подключен к прямому входу вычислителя соотношения информационных длин пакетов и сообщений, управляющий вход которого является управляющим входом блока вычисления параметров.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения блока анализа достоверности сообщений, обеспечивающего сравнительный анализ поступающих в двоичном коде битовых последовательностей с точки зрения их соответствия признакам пауз и преобразование недостоверно (неполно) идентифицированных признаков пауз, в заявленном устройстве достигается возможность предварительного анализа и трансформирования признаков пауз, идентифицированных недостоверно (неполно) к виду, пригодному для осуществления процедуры параметрического оценивания закона распределения потоков сообщений, что обуславливает повышение достоверности оценивания в условиях, присущих реальному процессу функционирования СМКРС и ЛВС - в условиях недостоверности (недостаточности, неполноты, а зачастую и противоречивости) признаков пауз циркулирующих потоков многопакетных сообщений.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг.1 - структурная схема устройства для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений;

на фиг.2 - структурная схема блока анализа достоверности сообщений;

на фиг.3 - структурная схема контроллера сообщений;

на фиг.4 - структурная схема нейросетевого вычислителя;

на фиг.5 - структурная схема блока вычисления параметров;

на фиг.6 - структурная схема блока вычисления средних арифметических значений;

на фиг.7 - структурная схема блока управления;

на фиг.8 - структурная схема блока анализа интенсивности.

Устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений, изображенное на фиг.1, состоит из входного усилителя 1, вход которого является входом устройства, блока вычисления параметров 2, блока вычисления средних арифметических значений 3, блока определения типа распределения 4, вычислителя распределения 5, блока управления 6, блока анализа интенсивности 7 и блока анализа достоверности сообщений 8. Тактовый выход 61 блока управления 6 подключен к тактовому входу 56 вычислителя распределения 5, управляющий выход 63 блока управления 6 соединен с управляющим входом 23 блока вычисления параметров 2, информационный выход 24 которого подключен к первому информационному входу 31 блока вычисления средних арифметических значений 3, первый информационный выход 33 которого соединен с первым информационным входом 51 вычислителя распределения 5 и с входом блока определения типа распределения 4, первый 41, второй 42 и третий 43 модификационные выходы которого подключены соответственно к первому 53, второму 54 и третьему 55 модификационным входам вычислителя распределения 5, второй информационный вход 52 которого соединен со вторым информационным выходом 34 блока вычисления средних арифметических значений 3. Выход 59 вычислителя распределения 5 является выходом устройства, первый 73 и второй 74 параметрические выходы блока анализа интенсивности 7 соединены соответственно с первым 57 и вторым 58 параметрическими входами вычислителя распределения 5, управляющий выход 72 блока анализа интенсивности 7 подключен к управляющему входу 35 блока вычисления средних арифметических значений 3. Выход входного усилителя 1 соединен с информационным входом 21 блока вычисления параметров 2 и информационным входом 81 блока анализа достоверности сообщений 8, информационный выход 83 которого подключен к второму информационному входу 32 блока вычисления средних арифметических значений 3 и входу 71 блока анализа интенсивности 7, обнуляющий выход 62 блока управления 6 соединен с обнуляющим входом 84 блока анализа достоверности сообщений 8, верификационный выход 82 которого подключен к верификационному входу 22 блока вычисления параметров 2.

Блок анализа достоверности сообщений 8 (фиг.2) предназначен для фиксирования (регистрации) пауз, сравнительного анализа признаков пауз с точки зрения их полного соответствия пространству признаков пауз, преобразования недостоверно (неполно) идентифицированных признаков пауз и определения текущих достоверных значений параметра, характеризующего интенсивность потока сообщений - λ.

Блок анализа достоверности сообщений 8 состоит из контроллера пауз 8.01, контроллера сообщений 8.02 и счетчика сообщений 8.03. Выход 833 счетчика сообщений 8.03 является информационным выходом 83 блока 8, вход 811 контроллера пауз 8.01 является информационным входом 81 блока 8, выход 812 контроллера пауз 8.01 подключен к входу 821 контроллера сообщений 8.02, выход 822 которого является верификационным выходом 82 блока 8 и соединен с прямым входом 831 счетчика сообщений 8.03, обнуляющий вход 832 которого является обнуляющим входом 84 блока анализа достоверности сообщений 8.

Контроллер пауз 8.01 блока анализа достоверности сообщений 8 предназначен для фиксирования (регистрации) пауз, характеризующих окончание сообщения. Контроллер пауз 8.01 может быть технически реализован в виде типового запоминающего устройства на базе регистра сдвига с последовательным вводом и выводом информации, описанного в [Быстров Ю.А., Великсон Я.М., Вогман В.Д. и др. Электроника: Справочная книга / Под ред. Быстрова Ю.А. - СПб.: Энергоатомиздат, 1996. С.291-292, рис.6.7].

Контроллер сообщений 8.02 блока анализа достоверности сообщений 8 (фиг.3) предназначен для сравнительного анализа признаков пауз с точки зрения их полного соответствия пространству признаков пауз и преобразования недостоверно (неполно) идентифицированных признаков пауз к виду, пригодному для осуществления процедуры достоверного параметрического оценивания закона распределения потоков сообщений. Контроллер сообщений 8.02 состоит из сдвигающего элемента 8.02-1 и нейросетевого вычислителя 8.02-2. Вход 8021 сдвигающего элемента 8.02-1 является входом 821 контроллера сообщений 8.02, достоверный выход 8022 сдвигающего элемента 8.02-1 подключен к запрещающему входу 8024 нейросетевого вычислителя 8.02-2, объединен с выходом 8027 нейросетевого вычислителя 8.02-2 и является выходом 822 контроллера сообщений 8.02, недостоверный выход 8023 сдвигающего элемента 8.02-1 подключен к разрешающему входу 8025 и информационному входу 8026 нейросетевого вычислителя 8.02-2.

Сдвигающий элемент 8.02-1 контроллера сообщений 8.02 предназначен для осуществления процедуры последовательного сравнения (по количеству разрядов) признаков пауз и принятия решения об их математической природе - признаки пауз идентифицированы количественно (параметрически) или качественно (недостоверно, неполно) и нуждаются в верификации с использованием аналитически сформулированных субъективных мнений (ассоциаций) экспертов о конкретных значениях временных интервалов (собственно пауз) между сообщениями. Сдвигающий элемент 8.02-1 может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого сдвигающего регистра для сдвига влево, как показано в литературе [Сидоров А.М., Гусев В.В., Лебедев О.Н. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.158-160, рис.5.28(б)].

Нейросетевой вычислитель 8.02-2 контроллера сообщений 8.02 (фиг.4) предназначен для осуществления процедуры преобразования признаков пауз, идентифицируемых недостоверно (неполно), к виду, пригодному для осуществления процедуры параметрического оценивания. Нейросетевой вычислитель 8.02-2 представляет собой программируемый параллельный четырехразрядный арифметико-логический элемент (АЛЭ) с одним разрешающим и одним запрещающим входом, n информационными входами и одним объединенным логическим выходом, где n может принимать значения от 2 до 23. Разрешающий вход М АЛЭ является разрешающим входом 8025 нейросетевого вычислителя 8.02-2, запрещающий вход С АЛЭ является запрещающим входом 8024 нейросетевого вычислителя 8.02-2, n входов АЛЭ объединены и являются информационным входом 8026 нейросетевого вычислителя 8.02-2, объединенный логический выход F АЛЭ является выходом 8027 нейросетевого вычислителя 8.02-2. Контроллер сообщений 8.02 может быть технически реализован в виде параллельного четырехразрядного арифметико-логического устройства на базе серийно выпускаемой программируемой КМОП-микросхемы (микросхемы на комплементарных полевых транзисторах со структурой металл-окисел-полупроводник) серии 564 (например, К564ИПЗ), как показано в работе [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. - М.: Радио и связь, 1987. С.273-275, рис. 2.70].

Счетчик сообщений 8.03 блока анализа достоверности сообщений 8 предназначен для определения достоверных значений интенсивности λ по импульсам с выхода контроллера сообщений за интервал времени, определяемый блоком управления. Счетчик сообщений 8.03 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого счетчика, как показано в [Соботка З., Стары Я. Микропроцессорные системы. - М.: Энергоиздат, 1981. С.96-100].

Блок вычисления параметров 2, изображенный на фиг.5, предназначен для анализа потока пакетов, определения информационной длины сообщения и вычисления текущих значений параметра ξ, характеризующего соотношения информационных длин пакетов и сообщений. Блок вычисления параметров 2 состоит из дешифратора заголовков пакетов 2.01, счетчика информационной длины многопакетных сообщений 2.02 и вычислителя соотношения информационных длин пакетов и сообщений 2.03. Выход вычислителя соотношения информационных длин пакетов и сообщений 2.03 является информационным выходом 24 блока 2, вход дешифратора заголовков пакетов 2.01 является информационным входом 21 блока 2 и подключен к первому входу 221 счетчика информационной длины многопакетных сообщений 2.02, выход дешифратора заголовков пакетов 2.01 соединен со вторым входом 222 счетчика информационной длины многопакетных сообщений 2.02, верификационный вход 223 которого является верификационным входом 22 блока 2, выход счетчика информационной длины многопакетных сообщений 2.02 подключен к прямому входу 231 вычислителя соотношения информационных длин пакетов и сообщений 2.03, управляющий вход 232 которого является управляющим входом 23 блока вычисления параметров 2.

Дешифратор заголовков пакетов 2.01 блока вычисления параметров 2 предназначен для анализа поступающей на его вход бинарной импульсной последовательности и обнаружения в ней идентифицированных признаков начала и окончания информационной части пакета. Дешифратор заголовков пакетов 2.01 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого дешифратора, описанного в книге [Богданович М.И., Грель И.Н., Прохоренко В.А. и др. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник. - Минск: Беларусь, 1991. С.432-436, рис.4.46].

Счетчик информационной длины многопакетных сообщений 2.02 блока вычисления параметров 2 предназначен для определения текущих значений параметра m_с - информационной длины сообщения. Счетчик информационной длины многопакетных сообщений 2.02 может быть технически реализован в виде двоичного суммирующего счетчика с последовательным переносом на Т-триггерах, как описано в литературе [Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1987. С.138-141, рис.9.1.].

Вычислитель соотношения информационных длин пакетов и сообщений 2.03 блока вычисления параметров 2 предназначен для определения текущих значений параметра ξ, характеризующего соотношения информационных длин пакетов и сообщений. Вычислитель соотношения информационных длин пакетов и сообщений 2.03 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого счетчика-делителя, как показано в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1996. С.175-182, рис.5.46(б)].

Входной усилитель 1, входящий в общую структурную схему, предназначен для осуществления процедуры усиления, нормировки по амплитуде и длительности входного потока - бинарной импульсной последовательности. Входной усилитель 1 может быть технически реализован в виде триггера Шмитта, как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1996. С.117-119, рис.4.12(а)].

Блок вычисления средних арифметических значений 3, входящий в общую структурную схему, предназначен для получения численных значений усредненных за интервал наблюдения параметров потока ( и ). Его структурная схема известна, описана, например, в прототипе (см. патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл. 10) и представлена на фиг.6 данного описания. Блок вычисления средних арифметических значений 3 состоит из счетчика-делителя значений длительности 3.01, счетчика-делителя значений интенсивности 3.02 и элемента ЗАПРЕТ 3.03. Вход счетчика-делителя значений длительности 3.01 является первым информационным входом 31 блока вычисления средних арифметических значений 3, выход счетчика-делителя значений длительности 3.01 является первым информационным выходом 33 блока 3. Вход счетчика-делителя значений интенсивности 3.02 является вторым информационным входом 32 блока вычисления средних арифметических значений 3, выход счетчика-делителя значений интенсивности 3.02 подключен к разрешающему входу 331 элемента ЗАПРЕТ 3.03. Запрещающий вход 332 элемента ЗАПРЕТ 3.03 является управляющим входом 35 блока вычисления средних арифметических значений 3, выход элемента ЗАПРЕТ 3.03 является вторым информационным выходом 34 блока 3.

Блок определения типа распределения 4, входящий в общую структурную схему, предназначен для осуществления процедуры сравнения значений параметра соотношения длительности с единичным порогом и принятия решения о принадлежности однородного входного потока к одной из трех известных модификаций потоков многопакетных сообщений. Схема блока определения типа распределения 4 и принцип его действия известны и описаны в прототипе (см. патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл. 10, фиг.6).

Вычислитель распределения 5, входящий в общую структурную схему, предназначен для получения оценочных значений плотности вероятности потока. Его структурная схема и принцип действия известны и описаны в прототипе (патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл. 10, фиг.3).

Блок управления 6, входящий в общую структурную схему, предназначен для регулировки интервала наблюдения (t_наб), длины пакета (m_п) и количества пакетов (k). Структурная схема блока управления 6 известна, подробно описана в прототипе (патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл. 10) и представлена на фиг.7 данного описания. Блок управления 6 содержит генератор тактовых импульсов 6.01 и три делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 6.02-6.04. Выход генератора тактовых импульсов 6.01 параллельно подключен к входам всех трех делителей с переменным коэффициентом деления, выход первого из которых (6.02) является тактовым выходом 61 блока 6 и подключен к тактовому входу 56 вычислителя распределения 5. Выход ДПКД 6.04 и выход ДПКД 6.03 являются соответственно обнуляющим 62 и управляющим 63 выходами блока 6 и подключены к обнуляющему 22 и управляющему 23 входам блока вычисления параметров 2.

Блок анализа интенсивности 7, входящий в общую структурную схему, предназначен для текущего оценивания и сравнения предыдущего (λ₁) и последующего (λ₂) значений отсчетов параметра интенсивности λ входного потока. Его структурная схема известна, подробно описана, например, в прототипе (патент РФ №2165100, 7 G 06 F 17/18, 2001, бюл.10) и представлена на фиг.8 данного описания. Блок анализа интенсивности 7 состоит из элемента сравнения 7.01, оперативного запоминающего элемента 7.02, первичного элемента И 7.03 и вторичного элемента И 7.04. Информационный вход 701 элемента сравнения 7.01, вход оперативного запоминающего элемента 7.02 и информационный вход 706 вторичного элемента И 7.04 параллельно соединены друг с другом, а их общий вход является входом 71 блока анализа интенсивности 7, вспомогательный выход 707 оперативного запоминающего элемента 7.02 соединен с вспомогательным входом 702 элемента сравнения 7.01, выход которого является управляющим выходом 72 блока анализа интенсивности 7 и параллельно соединен с сигнальными входами 703 и 705 первичного 7.03 и вторичного 7.04 элементов И соответственно, выходы которых являются соответственно первым 73 и вторым 74 параметрическими выходами блока анализа интенсивности 7. Информационный выход 708 оперативного запоминающего элемента 7.02 подключен к информационному входу 704 первичного элемента И 7.03. Элемент сравнения 7.01 представляет собой цифровой узел сравнения и может быть технически реализован в виде узла сравнения (цифрового компаратора), как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1996. С.149-152, рис.5.19]. Оперативный запоминающий элемент (ОЗЭ) 7.02 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого программируемого запоминающего устройства в соответствии с описанием, представленным в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1996. С.197-199, рис.6.10].

Устройство для параметрической оценки закона распределения потоков сообщений работает следующим образом. Известно, что с точки зрения верификации наблюдаемых признаков пауз в рамках оцениваемого потока сообщений возможно представление пространства признаков пауз в виде набора (транспонированного вектора) [1, 3, 5] вида:

где - транспонированный вектор, характеризующий (параметрически или неполно) пространство признаков пауз. Элементами данного вектора являются: t_бо - время идентификации бита флага окончания информационной части предыдущего пакета (последнего в предыдущем сообщении); t_бн - время идентификации бита флага начала информационной части следующего пакета (первого в следующем сообщении); - временной интервал между сообщениями (от t_бо до t_бн). Существует возможность обнаружения (опознавания, детектирования) признаков пауз, идентифицируемых как количественно, так и качественно (недостоверно, неполно, противоречиво). Эта возможность реализуется путем последовательных преобразований с использованием нейросетевых вычислительных методов и алгоритмов, позволяющих осуществить переход от недостоверно (недостаточно, неполно) поставленной задачи оценивания к параметрической.

В этом случае выражение (1), характеризующее недостоверную информацию (неполные знания) о принадлежности анализируемого признака паузы к пространству признаков пауз, имеет вид:

где - транспонированный вектор пространства недостоверно (неполно) идентифицируемых признаков пауз, элементы которого получены с помощью экспертов в рамках простейших, аппаратно реализуемых нейросетевых вычислительных методов и алгоритмов. Данная трактовка модели идентификации признаков пауз позволяет ввести алгоритм последовательного сведения недостоверно (неполно) идентифицируемых признаков пауз к виду, обуславливающему возможность параметрической и однозначной идентификации этих признаков, повысить достоверность параметрического оценивания закона распределения потоков сообщений.

В рамках традиционной экспертной системы для решения задачи объединения мнений экспертов, знания которых используются в виде заранее сформированных данных о возможной принадлежности конкретного признака паузы к пространству признаков, используется один из типовых вычислительных алгоритмов теории нейронных сетей - нейросетевой экстраполирующий вычислительный алгоритм, или, так называемая, экстраполирующая нейронная сеть (ЭНС), являющаяся разновидностью известных вычислительных моделей ассоциативной памяти [3].

Вычислительный нейросетевой алгоритм (экстраполирующая нейронная сеть) такого класса состоит из двух слоев вычислителей (нейронов) - входного слоя S_a и выходного слоя S_b. Входной слой S_a состоит из n_вх нейронов, обладающих набором прямых и обратных связей с n_вых нейронами выходного слоя S_b, причем количество входных и выходных образов n равно (n=n_вх=n_вых), зависит от количества экспертов и соответствующего количества входов устройств аппаратной реализации нейросетевого алгоритма. В нашем случае n может принимать значения от 2 (двух) до 23 (двадцати трех), по количеству входов микросхемы К564ИП3. В ЭНС используется так называемая когнитивная карта, полностью задаваемая матрицей связей вида:

Когнитивная карта характеризует причинно-следственные отношения отдельных признаков пауз и формулируется экспертами, принцип формирования когнитивных карт подробно описан в работах [2, 3].

При этом n ветвей алгоритма отвечают за преобразование недостоверных (неполных) мнений экспертов о принадлежности конкретного признака паузы к пространству признаков. Каждый элемент w_ij матрицы (3) определяет связь от i-го элемента (отдельного признака) пространства недостоверно идентифицируемых признаков пауз к j-ому элементу, причем положительные связи кодируются 1, отрицательные -1, а отсутствие связей между элементами кодируется 0.

На вход вычислительного нейросетевого алгоритма (ЭНС) поступает входной образ характеризующий множество известных как параметрически (достоверно), так и недостоверно заданных элементов (отдельных признаков пауз). Определяется, какие q элементов (отдельных признаков пауз), составляющих подмножество Ω_q из множества исходных идентифицируемых признаков пауз в данный момент времени, заданы количественно (параметрически), а какие элементы (отдельные признаки пауз) из множества идентифицируемых признаков пауз, необходимые (предпочтительные) для осуществления задачи достоверного оценивания, - идентифицированы неопределенно (недостоверно, неточно). В целях получения достоверных результатов оценивания параметров потока необходимо реконструировать недостоверно (неполно, неточно) заданные признаки пауз, характеризующие интервалы между сообщениями.

Функционирование вычислительного нейросетевого алгоритма осуществляется следующим образом. Активизируется входной слой S_a сети входным образом, характеризующим идентифицируемые признаки пауз . Иными словами, вычислители (нейроны) входного слоя приводятся в начальные состояния

Производится начальная инициализация вычислителей (нейронов) выходного слоя в соответствии с выражением:

Происходит приведение нейронов входного слоя к состоянию нейронов выходного слоя:

Производится вычисление новых состояний вычислителей (нейронов) выходного слоя для всех i∈ Ω_q по формуле:

Происходит повторение вычисления выражений (6) и (7) до тех пор, пока ЭНС не достигнет стабильного состояния:

На выходе вычислительного нейросетевого алгоритма (ЭНС) имеем выходной вектор принимающий ряд значений состояний, которые определяются на основе выражения (7) и полностью (достоверно) характеризуют интегрированное мнение экспертов о принадлежности конкретного признака паузы между сообщениями к пространству признаков.

Рассмотренный вычислительный нейросетевой алгоритм позволяет устранить неопределенность (недостоверность, неполноту) при идентификации признаков пауз, тем самым однозначно идентифицируя сообщения в потоке МПС, циркулирующих в реально функционирующих СМКРС и ЛВС. Уточнение, реконструкция недостоверно (неполно) идентифицируемых признаков пауз позволяют повысить объективность оцениваемых параметров потоков сообщений, а в конечном итоге повысить достоверность оценивания их закона распределения в условиях наличия недостоверной (неполной, неточной, а зачастую и противоречивой) информации о состоянии среды распространения радиоволн, помеховой обстановке, собственном графике сети, поведении системы управления сетью и влиянии других дестабилизирующих факторов.

С учетом этого осуществляется оценивание закона распределения потоков сообщений в заявленном устройстве. Исследуемый входной поток МПС пользователей СМКРС и ЛВС в виде бинарной импульсной последовательности, усиленной и пронормированной по амплитуде и длительности входным усилителем 1, поступает на вход 21 блока вычисления параметров 2, в котором производится определение текущих значений параметра ξ, характеризующего соотношения информационных длин пакетов и сообщений, и на информационный вход 81 блока анализа достоверности сообщений 8, в котором определяются текущие достоверные значения параметра λ, характеризующего интенсивность потока сообщений.

Блок вычисления параметров 2 может быть реализован в соответствии со схемой, предложенной на фиг.5. Вычисление в блоке 2 текущих значений параметра ξ происходит следующим образом. Дешифратор заголовков пакетов 2.01 анализирует поступающую на вход 21 блока вычисления параметров 2 импульсную последовательность и при обнаружении в ней признака начала информационной части пакета через второй вход 222 запускает счетчик информационной длины многопакетных сообщений 2.02, моменты завершения счета определяются моментами обнаружени