Устройство для прогнозирования случайных событий

Устройство для прогнозирования случайных событий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для оценки надежности и качества функционирования сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных систем произвольной структуры, в которых используется циклический характер производства, предоставления телекоммуникационных услуг и временное резервирование.

Известно устройство для прогнозирования случайных событий, содержащее блок модели системы, блок формирования сигналов отказов и блок регистрации (см. авт. св. СССР №1198484, G05В 23/02, 1985, бюл. №26).

Недостатком данного устройства является относительно большое время оценивания показателей надежности производственных систем с временным резервированием.

Известно устройство для прогнозирования случайных событий, содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов и блок регистрации (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44).

Однако данное устройство имеет относительно низкую достоверность идентификации состояния безотказной работы системы (выполнения сменных заданий за оперативное время) и противоположного состояния - отказа системы в условиях недостоверности (недостаточности, неполноты и противоречивости) параметров модели процесса функционирования исследуемой системы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08, опубликованный 20.09.2009, бюл. №26), содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов, блок регистрации, блок проверки данных модели и блок коррекции данных модели. При этом выход блока регистрации подключен к входу блока управления, сбросовый выход блока управления соединен со сбросовым входом блока имитаторов состояний участков системы, сбросовым входом блока модели системы, сбросовым входом блока формирования сигналов отказов, сбросовым входом блока регистрации, сбросовым входом блока проверки данных модели, сбросовым входом блока коррекции данных модели. Причем М≥2 контрольных выходов блока управления подключены к соответствующим М контрольным входам блока модели системы. Синхронизирующий выход блока управления подключен к синхронизирующему входу блока имитаторов состояний участков системы, синхронизирующему входу блока модели системы, синхронизирующему входу блока формирования сигналов отказов, синхронизирующему входу блока регистрации, синхронизирующему входу блока проверки данных модели, синхронизирующему входу блока коррекции данных модели. Управляющий выход блока управления соединен с управляющим входом блока имитаторов состояний участков системы, N≥2 групповых входов которого подключены к N групповым выходам блока коррекции данных модели, и к N групповым выходам блока проверки данных модели. N-разрядный выход блока проверки данных модели 6 соединен с N-разрядным входом блока коррекции данных модели, а сигнальный выход блока проверки данных модели соединен с сигнальным входом блока коррекции данных модели. N групповых входов блока проверки данных модели соединены с соответствующими N групповыми выходами блока модели системы, N групповых входов которого соединены с соответствующими N групповыми выходами блока имитаторов состояний участков системы. Информационный и сигнальный входы блока регистрации соединены соответственно с информационным и сигнальным выходами блока формирования сигналов отказов, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу блока проверки данных модели и управляющему выходу блока коррекции данных модели. Управляющий вход блока проверки данных модели подключен к управляющему выходу блока модели системы.

В прототипе реализуется возможность повышения достоверности идентификации состояния безотказной работы системы (выполнения сменных заданий за оперативное время) и противоположного состояния - отказа производственной или телекоммуникационной системы в условиях недостаточности (неполноты и противоречивости) данных об истинных значениях параметров моделируемых сигналов.

Однако устройство-прототип имеет недостаток - узкую область применения, ограниченную возможностью идентификации состояний системы, характеризующихся отсутствием динамики (невозможностью) смены параметров этих состояний производственной или телекоммуникационной системы с учетом изменяющихся задач моделирования, прогнозирования случайных событий и влияющих факторов.

Это связано с тем, что устройство-прототип не позволяет динамически корректировать один из ключевых параметров, характеризующих моделируемый процесс функционирования исследуемой системы - оперативное время, т.е., время, выделяемое для выполнения системой задания. Данное устройство-прототип позволяет моделировать процесс функционирования производственной или телекоммуникационной системы с раз и навсегда заданными значениями времени выполнения сменного задания, в то время как большое количество реальных процессов в сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных системах произвольной структуры, могут в динамике функционирования изменять оперативное время под влиянием управляющих воздействий на систему, исходя из текущих целей моделирования и прогнозирования или под влиянием внешних факторов.

Это исключает применение прототипа для моделирования процесса функционирования исследуемой системы в интересах прогнозирования случайных событий, когда в динамике работы реальной производственной или телекоммуникационной системы объективно изменяются во времени не только свойства самой системы и окружающей среды, но и требования к ключевому параметру моделируемого процесса - оперативному времени (времени выполнения сменного задания).

Под «оперативным временем» понимается время, выделяемое для выполнения системой задания. Временной резерв системы и ее участков образуется за счет увеличения времени, выделяемого для выполнения задания.

Под «отказом системы с непополняемым временным резервом» понимается несвоевременное выполнение сменного задания, т.е. отказ системы фиксируется тогда, когда оперативное время истекло, а сменное задание еще не выполнено.

Под «параметрами модели процесса функционирования исследуемой системы» понимаются исходные данные для моделирования - множество числовых значений характеристик свойств конкретного процесса в данный момент времени, включая и один из ключевых параметров моделируемого процесса - оперативное время (время выполнения сменного задания).

Под «результатами прогнозирования случайных событий» понимаются итоговые результаты моделирования - соотношение времени выполнения сменного задания и количества изделий, изготовленных производственной системой (или количества доведенных до абонента телекоммуникационной системы услуг).

Целью изобретения является разработка устройства для прогнозирования случайных событий, обеспечивающего расширение области его применения за счет реализации возможности моделирования текущих состояний в условиях, присущих реальному процессу функционирования исследуемой производственной или телекоммуникационной системы - в условиях динамики смены параметров этих состояний с учетом влияющих факторов, устройства, способного достоверно идентифицировать состояния безотказной работы и отказа системы с учетом изменяющегося значения ключевого параметра моделируемого процесса - оперативного времени, на основе динамически корректируемых значений времени выполнения сменного задания на каждом модельном элементе участка системы.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для прогнозирования случайных событий, содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов, блок регистрации, блок проверки данных модели и блок коррекции данных модели, дополнительно включены N>2 контроллеров оперативного времени модельных элементов, предназначенных для дешифровки, дополнительного сравнения и контроля кода, обуславливающего новое значение оперативного времени для каждого конкретного модельного элемента участка системы и главный контроллер оперативного времени, предназначенный для динамической коррекции значений оперативного времени для модельных элементов участков системы. При этом выход блока регистрации подключен к входу блока управления, сбросовый выход блока управления соединен со сбросовыми входами блока имитаторов состояний участков системы, блока модели системы, блока формирования сигналов отказов, блока регистрации, блока проверки данных модели и блока коррекции данных модели, причем М≥2 контрольных выходов блока управления подключены к соответствующим М контрольным входам блока модели системы, синхронизирующий выход блока управления подключен к синхронизирующим входам блока имитаторов состояний участков системы, блока модели системы, блока формирования сигналов отказов, блока регистрации, блока проверки данных модели и блока коррекции данных модели. Управляющий выход блока управления соединен с управляющим входом блока имитаторов состояний участков системы, N групповых входов которого подключены к соответствующим N групповым выходам блока коррекции данных модели и блока проверки данных модели, N-разрядный вы ход которого соединен с N-разрядным входом блока коррекции данных модели, а сигнальный выход блока проверки данных модели соединен с сигнальным входом блока коррекции данных модели. Причем N групповых входов блока проверки данных модели соединены с соответствующими N групповыми выходами блока модели системы, при этом информационный и сигнальный входы блока регистрации соединены соответственно с информационным и сигнальным выходами блока формирования сигналов отказов, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу блока проверки данных модели и управляющему выходу блока коррекции данных модели, причем управляющий вход блока проверки данных модели подключен к управляющему выходу блока модели системы. При этом N групповых выходов блока имитаторов состояний участков системы соединены с информационными входами соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов, информационные выходы которых соединены с соответствующими групповыми входами блока модели системы, корректирующие входы которого подключены к корректирующим выходам соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов, причем корректирующие входы N контроллеров оперативного времени модельных элементов подключены к соответствующим выходам главного контроллера оперативного времени, входы которого являются соответствующими N входами «Коррекция оперативного времени» устройства.

Контроллер оперативного времени модельных элементов состоит из дешифратора корректированного кода оперативного времени, проверочный выход которого подключен к проверочному входу регистра сравнения-коррекции оперативного времени, информационные вход и выход которого являются соответствующими информационными входом и выходом контроллера, причем корректирующие вход и выход дешифратора корректированного кода оперативного времени являются корректирующими входом и выходом контроллера.

Главный контроллер оперативного времени состоит из регистрирующего элемента оперативного времени и элемента хранения нового значения оперативного времени, при этом N входов регистрирующего элемента оперативного времени являются соответствующими N входами главного контроллера оперативного времени, N выходов регистрирующего элемента оперативного времени подключены к соответствующим N входам элемента хранения нового значения оперативного времени, N выходов которого являются соответствующими N выходами главного контроллера оперативного времени.

Блок модели системы состоит из N модельных элементов участка системы, соединенных между собой в соответствии со структурой производственной или телекоммуникационной системы. При этом корректирующие входы модельных элементов участка системы являются корректирующими входами блока модели системы.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, за счет введения N идентичных контроллеров оперативного времени модельных элементов, предназначенных для дешифровки, дополнительного сравнения и контроля кода, обуславливающего новое значение оперативного времени для каждого конкретного модельного элемента участка системы и главного контроллера оперативного времени, предназначенного для динамической коррекции значений оперативного времени для модельных элементов участков системы, в заявленном устройстве достигается возможность, обуславливающая расширение области применения устройства в условиях, присущих реальному процессу функционирования исследуемой производственной или телекоммуникационной системы - в условиях динамики смены параметров состояний системы с учетом влияющих факторов, устройства, способного достоверно идентифицировать состояния безотказной работы и отказа системы с учетом изменяющегося значения ключевого параметра моделируемого процесса - оперативного времени, на основе динамически корректируемых значений времени выполнения сменного задания на каждом модельном элементе участка системы.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг. 1 - структурная схема устройства для прогнозирования случайных событий;

на фиг. 2 - структурная схема n-го ( n = 1, N ¯ ) контроллера оперативного времени модельных элементов;

на фиг. 3 - структурная схема главного контроллера оперативного времени;

на фиг. 4 - пример структуры конкретной системы (из шести участков, N=6);

на фиг. 5 - структурная схема блока модели системы;

на фиг. 6 - структурная схема n-го ( n = 1, N ¯ ) модельного элемента участка системы;

на фиг. 7 - структурная схема блока управления;

на фиг. 8 - структурная схема блока имитаторов состояний участков системы;

на фиг. 9 - структурная схема блока формирования сигналов отказов;

на фиг. 10 - структурная схема блока регистрации;

на фиг. 11 - структурная схема блока проверки данных модели;

на фиг. 12 - структурная схема блока коррекции данных модели.

Устройство для прогнозирования случайных событий, изображенное на фиг. 1, состоит из блока управления 1, блока модели системы 2, блока имитаторов состояний участков системы 3, блока формирования сигналов отказов 4, блока регистрации 5, блока проверки данных модели 6, блока коррекции данных модели 7, N идентичных контроллеров оперативного времени модельных элементов 8₁-8_N и главного контроллера оперативного времени 9. При этом выход 51 блока регистрации 5 подключен к входу 11 блока управления 1, сбросовый выход 12 блока управления 1 соединен со сбросовым входом 32 блока имитаторов состояний участков системы 3, сбросовым входом 22 блока модели системы 2, сбросовым входом 42 блока формирования сигналов отказов 4, сбросовым входом 52 блока регистрации 5, сбросовым входом 62 блока проверки данных модели 6 и сбросовым входом 72 блока коррекции данных модели 7. Причем М≥2 контрольных выходов 14₁-14_М блока управления 1 подключены к соответствующим М контрольным входам 24₁-24_М блока модели системы 2. Синхронизирующий выход 13 блока управления 1 подключен к синхронизирующему входу 33 блока имитаторов состояний участков системы 3, синхронизирующему входу 23 блока модели системы 2, синхронизирующему входу 43 блока формирования сигналов отказов 4, синхронизирующему входу 53 блока регистрации 5, синхронизирующему входу 63 блока проверки данных модели 6 и синхронизирующему входу 73 блока коррекции данных модели 7. Управляющий выход 15 блока управления 1 соединен с управляющим входом 34 блока имитаторов состояний участков системы 3, N групповых входов 31₁-31_N которого подключены к N соответствующим групповым выходам 71₁-71_N блока коррекции данных модели 7 и к N соответствующим групповым выходам 68₁-68_N блока проверки данных модели 6. N-разрядный выход 64 блока проверки данных модели 6 соединен с N-разрядным входом 74 блока коррекции данных модели 7, а сигнальный выход 65 блока проверки данных модели 6 соединен с сигнальным входом 75 блока коррекции данных модели 7. N групповых входов 61₁-61_N блока проверки данных модели 6 соединены с соответствующими N групповыми выходами 21₁-21_N блока модели системы 2. Информационный 54 и сигнальный 55 входы блока регистрации 5 соединены соответственно с информационным 44 и сигнальным 45 выходами блока формирования сигналов отказов 4, управляющий вход 41 которого подключен к управляющему выходу 66 блока проверки данных модели 6 и управляющему выходу 76 блока коррекции данных модели 7. Управляющий вход 67 блока проверки данных модели 6 подключен к управляющему выходу 26 блока модели системы 2. При этом N групповых выходов 35₁-35n блока имитаторов состояний участков системы 3 соединены с информационными входами 81₁-81_N соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов 8₁-8_N, информационные выходы 83₁-83_N которых соединены с соответствующими групповыми входами 25₁-25_N блока модели системы 2, корректирующие входы 27₁-27_N которого подключены к корректирующим выходам 84₁-84_N соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов 8₁-8_N. Причем корректирующие входы 82₁-82_N N контроллеров оперативного времени модельных элементов 8₁-8_N подключены к соответствующим выходам 92₁-92_N главного контроллера оперативного времени 9, входы 91₁-91_N которого являются соответствующими N входами «Коррекция оперативного времени» 01₁-01_N устройства.

Число «N, (N≥2)» (элементов, входов, выходов и т.п.) определяется в соответствии с возможным количеством участков исследуемой производственной или телекоммуникационной системы и, как правило, составляет от 2 (двух) до 50 (пятидесяти).

Число «M, (М≥2)» характеризует возможное количество агрегатов участка исследуемой производственной или телекоммуникационной системы и, как правило, составляет от 2 (двух) до 20 (двадцати).

Число «L, (L≥2)» характеризует возможное количество параллельно работающих участков исследуемой производственной или телекоммуникационной системы и, как правило, составляет от 2 (двух) до 20 (двадцати).

Число «К, (К≥2)» характеризует возможное количество отказов системы за цикл работы, используется в интересах получения параметров эмпирического распределения наработки производственной или телекоммуникационной системы на отказ и, как правило, составляет от 2 (двух) до 50 (пятидесяти).

Контроллеры оперативного времени модельных элементов 8₁-8_N идентичны и предназначены для дешифровки, дополнительного сравнения и контроля кода, обуславливающего новое значение оперативного времени для каждого конкретного модельного элемента участка системы.

Контроллер оперативного времени модельных элементов (например, n-ый контроллер) 8_n, где n=1, 2, …, N (фиг. 2), состоит из дешифратора корректированного кода оперативного времени 8.1_n и регистра сравнения-коррекции оперативного времени 8.2_n. При этом вход 8.1_n-1 дешифратора корректированного кода оперативного времени 8.1_n является корректирующим входом 82_n контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n. Проверочный выход 8.1_n-2 дешифратора корректированного кода оперативного времени 8.1_n подключен к проверочному входу 8.2_n-2 регистра сравнения-коррекции оперативного времени 8.2_n, информационный вход 8.2_n-1 которого является информационным 81_n входом контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n, а информационный выход 8.2_n-3 регистра сравнения-коррекции оперативного времени 8.2_n является информационным выходом 83_n контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n. Выход 8.1_n-3 дешифратора корректированного кода оперативного времени 8.1_n является корректирующим выходом 84_n контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n.

Дешифратор корректированного кода оперативного времени 8.1_n контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n предназначен для преобразования десятичного кода, обуславливающего новое, вводимое в процессе управления, значение времени выполнения сменного задания на конкретном n-ом модельном элементе участка системы, в двоичный код. Дешифратор корректированного кода оперативного времени 8.1_n может быть технически реализован в виде 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].

Регистр сравнения-коррекции оперативного времени 8.2_n контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n предназначен для дополнительной проверки (сравнения) соответствия оперативного времени с изначальным и вновь вводимым оперативным временем и формирования (ретрансляции по итогам сравнения) на выходе контроллера оперативного времени модельных элементов 8_n единичного сигнала, характеризующего соответствие оперативного времени требуемому значению с учетом коррекции и подтверждающего нормальный ход технологического или телекоммуникационного процесса на n-ом участке производственной или телекоммуникационной системы. Регистр сравнения-коррекции оперативного времени 8.2_n может быть реализован технически на базе серийно выпускаемого узла сравнения (цифрового компаратора), как показано в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С. 149-152, рис. 5.19].

Главный контроллер оперативного времени 9 предназначен для динамической коррекции значений (границ) оперативного времени (времени выполнения сменного задания) для каждого модельного элемента любого из N участков производственной или телекоммуникационной системы.

Главный контроллер оперативного времени 9 (фиг. 3) состоит из регистрирующего элемента оперативного времени 9.1 и элемента хранения нового значения оперативного времени 9.2. При этом N входов 9.1-1₁-9.1-1_N регистрирующего элемента оперативного времени 9.1 являются соответствующими входами 91₁-91_N главного контроллера оперативного времени 9. Причем N выходов 9.1-2₁-9.1-2_N регистрирующего элемента оперативного времени 9.1 подключены к соответствующим входам 9.2-1₁-9.2-1_N элемента хранения нового значения оперативного времени 91.2, выходы 9.2-2₁-9.2-2_N которого являются соответствующими выходами 92₁-92_N главного контроллера оперативного времени 9.

Регистрирующий элемент оперативного времени 9.1 главного контроллера оперативного времени 9 предназначен для контроля и регистрации нового, вводимого в динамике управления процессом моделирования, значения оперативного времени для каждого конкретного модельного элемента участка системы. Регистрирующий элемент оперативного времени 9.1 может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого многоразрядного сдвигающего регистра для сдвига влево, как показано в литературе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С. 158-160, рис. 5.28(6)].

Элемент хранения нового значения оперативного времени 9.2 главного контроллера оперативного времени 9 предназначен для записи и хранения нового, вводимого в динамике управления процессом моделирования, значения оперативного времени для каждого модельного элемента участка системы. Элемент хранения нового значения оперативного времени 9.2 может быть технически реализован в виде обычного запоминающего устройства на базе типового многоразрядного 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].

Блок модели системы 2, входящий в общую структурную схему, предназначен для моделирования процесса функционирования взаимосвязанных участков конкретной производственной или телекоммуникационной системы, пример структуры которой, с учетом коррекции оперативного времени на каждом модельном элементе участка системы, приведен на фиг. 4. Структурная схема блока модели системы 2 известна, включает N модельных элементов участка системы, соединенных между собой в соответствии со структурой производственной или телекоммуникационной системы, детально описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 8), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08, опубликованный 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 6) и приведена на фиг. 5, где, в качестве примера, количество участков N=6 и участки обозначены латинскими цифрами I, II, III, IV, V, VI и арабскими цифрами 2.1-2.N. При этом корректирующие входы N модельных элементов участка системы 2.1-2.N являются корректирующими входами 27₁-27_N блока модели системы 2.

Каждый из модельных элементов участка системы 2.1-2.N блока модели системы 2 предназначен для моделирования циклического процесса функционирования одного из участков производственной или телекоммуникационной системы с учетом отказов и восстановлений агрегатов участка, происходящих в случайные моменты времени и с учетом коррекции оперативного времени (времени выполнения сменного задания) на конкретном модельном элементе участка системы. Структура каждого из модельных элементов участка системы 2.1-2.N известна, идентична для любого n-го ( n = 1, N ¯ ) из участков системы, детально описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 3), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 7) и проиллюстрирована в качестве примера для некоторого n-ого модельного элемента участка системы 2.n ( n = 1, N ¯ ) на фиг. 6 данного описания. При этом n-ый модельный элемент участка системы 2.n (см. фиг. 6) содержит с первого по четвертый элементы ИЛИ 2.n.1 - 2.n.4, L элементов И 2.n.5₁-2.n.5_L, первичный элемент И 2.n.6, вторичный элемент И 2.n.1, первичный триггер 2.n.8, вторичный триггер 2.n.9, первичный счетчик 2.n.10, вторичный счетчик 2.n.11, первичный корректируемый дешифратор 2.n.12 и вторичный дешифратор 2.n.13. Причем корректирующий вход 2.n.12-3 первичного корректируемого дешифратора 2.n.12 является корректирующим входом 2.n-1 n-го модельного элемента участка системы 2.n и соответствующим корректирующим входом 27_n блока модели системы 2. Первичный корректируемый дешифратор 2.n.12 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого дешифратора, например, как описано в книге [Мальцев П.П., Долидзе Н.С. и др. Цифровые интегральные микросхемы: справочник. - М.: Радио и связь, 1994, с. 41-47].

Блок управления 1, входящий в общую структурную схему, предназначен для генерации сигналов управления - уровня «0» (режим, когда блоки устройства переводятся в исходное состояние) либо уровня «1» (соответствующего режиму «Работа»), генерации тактовых импульсов, обеспечивающих работу устройства по определенным циклам и генерации единичных импульсов, синхронизирующих работу ряда блоков устройства. Структура блока управления 1 известна, детально описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 2), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 4) и проиллюстрирована на фиг. 7 данного описания. Блок управления 1 (см. фиг. 7) содержит формирователь импульсов 1.1, генератор тактовых импульсов 1.2, переключатель 1.3, элемент И 1.4, синхронный счетчик 1.5 и дешифратор 1.6.

Блок имитаторов состояний участков системы 3, входящий в общую структурную схему, предназначен для имитации циклического процесса функционирования производственной или телекоммуникационной системы с учетом отказов и восстановлений агрегатов участка, происходящих в случайные моменты времени. Структура блока имитаторов состояний участков системы 3 известна, детально описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 4), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 8) и представлена на фиг. 8. Блок имитаторов состояний участков системы 3 (см. фиг. 8) состоит из N≥2 имитаторов состояний участков системы 3.1-3.N, каждый из которых содержит, например, для имитатора состояний участков системы 3.1: элемент И 3.1.1, одновибратор 3.1.2, счетчик 3.1.3, дешифратор 3.1.4, элемент НЕ 3.1.5, М≥2 генераторов случайных импульсов 3.1.6₁-3.1.6_M, элемент И-ИЛИ-НЕ 3.1.7 и элемент ИЛИ 3.1.8.

Блок формирования сигналов отказов 4 (фиг. 9) предназначен для регистрации и дешифровки верифицированных результатов моделирования системы, поступающих с управляющего выхода блока проверки данных модели 6 или блока коррекции данных модели 7, а также учета и формирования численных значений количества изделий, изготовленных производственной системой или количества доведенных до абонента телекоммуникационной системы услуг в текущую смену. Структурная схема блока формирования сигналов отказов 4 известна, подробно описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 5), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 9), а также приведена на фиг. 9 данного описания. Блок формирования сигналов отказов 4 (см. фиг. 9) содержит элемент ИЛИ 4.1, основной 4.2 и дополнительный 4.3 счетчики, основной 4.4 и дополнительный 4.5 дешифраторы.

Блок регистрации 5, входящий в общую структурную схему, предназначен для регистрации, учета и накопления статистических данных в интересах получения численных значений показателей надежности и качества функционирования производственной или телекоммуникационной системы. Структура блока регистрации 5 известна, детально описана в (см. авт. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44, фиг. 6), в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 10) и представлена на фиг. 10 данного описания. Блок регистрации 5 (см. фиг. 10) состоит из основного элемента И 5.1, К (где К≥2) элементов И 5.2₁-5.2_K, делителя частоты 5.3, элемента ИЛИ 5.4, первичного 5.5, вторичного 5.6 и третичного 5.7 счетчиков, К≥2 счетчиков 5.8₁-5.8_K, четверичного счетчика 5.9, первичного 5.10, вторичного 5.11, третичного 5.12 и четверичного 5.13 дешифраторов, одновибратора 5.14, переключателя 5.15 и элемента НЕ 5.16.

Блок проверки данных модели 6, входящий в общую структурную схему, предназначен для анализа и регистрации истинных значений параметров моделируемых сигналов, характеризующих принадлежность конкретного сигнала состояния к пространству состояния безотказной работы системы (выполнения сменных заданий за оперативное время) либо к пространству отказов, а также для преобразования данных, идентифицируемых неоднозначно (недостоверно, неполно) к виду, пригодному для получения однозначных (достоверных) результатов прогнозирования случайных событий, т.е. преобразования из параллельного кода в последовательный с целью последующего распознавания. Структура блока проверки данных модели 6 известна, детально описана в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 2) и представлена на фиг. 11 данного описания. Блок проверки данных модели 6 (см. фиг. 11) состоит из селектора исходных данных 6.1 и преобразователя недостоверных данных 6.2.

Блок коррекции данных модели 7, входящий в общую структурную схему, предназначен для записи, хранения результатов анализа данных и математически корректного распознавания (определения) параметров, заданных как количественно, так и качественно (недостоверно, неполно, противоречиво) и полученных в результате моделирования производственного или телекоммуникационного процесса, соотношение которых характеризует состояние безотказной работы системы (выполнения сменных заданий за оперативное время) или противоположное состояние - отказ системы, и преобразования этих данных из последовательного кода в параллельный с целью последующего продолжения моделирования производственного или телекоммуникационного процесса. Структура блока коррекции данных модели 7 известна, детально описана в прототипе (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий», МПК⁸ G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08. 20.09.2009, бюл. №26, фиг. 3) и представлена на фиг. 12 данного описания. Блок коррекции данных модели 7 состоит (см. фиг. 12) из программируемого вычислителя 7.1, первичного 7.2 и вторичного 7.3 запоминающих элементов.

Устройство для прогнозирования случайных событий работает следующим образом.

Известно [1-3], что с точки зрения расширения области применения устройств контроля, оценивания (мониторинга) надежности и качества сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных систем в условиях, присущих реальному процессу их функционирования - в условиях объективно изменяющихся во времени не только свойств самой системы и окружающей среды, но и требований к параметрам моделируемого процесса, существует возможность варьировать значениями ключевого параметра - оперативного времени (времени выполнения сменного задания). Эта возможность реализуется на основе принципа динамической коррекции значений времени выполнения сменного задания на каждом конкретном модельном элементе участка системы.

Очевидно, что при идентификации состояний безотказной работы и отказа системы, объективно изменяются во времени не только управляющие воздействия на производственную и телекоммуникационную систему или внешние факторы, но и текущие требования к надежности и качеству их функционирования. В данных условиях затруднена достоверная идентификация численных значений и соотношения ключевых параметров моделируемого процесса (времени выполнения сменного задания и количества изделий, изготовленных производственной системой (или количества доведенных до абонента телекоммуникационной системы услуг)), которая напрямую зависит от динамики изменения во времени параметров, режимов и методов реализации процедур прогнозирования случайных событий, от динамики внутренних и внешних воздействий на моделируемую систему, а также от динамики изменения требований, целей и задач прогнозирования, обусловленных конкретной ситуацией.

Анализ работ [1-3], посвященных алгоритмам и принципам контроля, оценивания (мониторинга) надежности и качества сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных систем, позволяет сделать вывод о возможности расширения области применения устройства на основе технической реализации принципа динамической коррекции значений времени выполнения сменного задания (оперативного времени) на каждом конкретном модельном элементе участка системы в условиях непрерывной динамики смены состояний системы и с учетом влияющих факторов.

Построение устройства для прогнозирования случайных событий на основе предложенного принципа работы позволяет расширит