Синтез надежных схем в целом

До сих пор решалась задача синтеза схем, которые должны работать как простой надежный контакт. Однако не очевидно, что если заменить контакты большой схемы надежными схемами, то полученная большая схема будет вести себя обязательно надежно. Трудность состоит в том, что замещение отдельных контактов надежными схемами вводит возможность некоторых условий неодновременности срабатывания реле, которая, возможно, может явиться причиной таких ошибок, которые отсутствовали в первоначальной схеме. Например, одна из наших надежных схем может размыкаться и замыкаться в течение различного времени при переходе ее реле из возбужденного состояния в невозбужденное. Если такая схема является счетчиком импульсов, следующих друг за другом через небольшие промежутки времени, то очевидно, что могут возникнуть ошибки. Именно поэтому невозможно во всех случаях оправдать использование таких надежных схем. Имеется, однако, много типов схем, в которых этот эффект не встречается, и есть

основание полагать, что даже тогда, когда этот эффект имеет место, он фактически не страшен. Приведем несколько примеров таких случаев и их обоснование.

1. Схемы направленного действия. Под такими схемами подразумеваются релейные схемы, в которых реле могут быть распределены по уровням. Реле в уровне управляются контактами входных реле и контактами реле низших уровней. Такой тип построения схемы ведет к тому, что в ней отсутствует память или обратная связь и что временные условия срабатывания реле несущественны для их окончательных состояний. Легко видеть, что если такая схема содержит контактов и каждый из них заменяется надежной схемой с вероятностью неправильной работы менее Р, то схема в целом будет иметь вероятность ошибки, меньшую чем Эта верхняя оценка получается просто сложением вероятностей неисправности отдельных контактов и поэтому неудовлетворительна.

2. Синхронные релейные схемы. Под такими схемами понимаются схемы, срабатывающие в дискретные моменты времени и действующие подобно нейронным моделям Мак-Каллока и Питтса или подобно «селекторам» фирмы Точнее, контакты могут замыкаться или размыкаться только в моменты времени, кратные Т, и если в момент реле возбуждено (или не возбуждено), то в момент контакты имеют вероятность с (или а) быть замкнутыми. Схемы, построенные из таких элементов, даже если они должны иметь память и обратную связь, могут быть сделаны надежными посредством описанных приемов. Нетрудно показать, что вероятность ошибки в процессе работы такой схемы, если несколько расширить описанный ранее метод, меньше где — время работы схемы, а Р и имеют тот же смысл, что и выше.

3. Описанным нами методом можно сделать надежными большое число обычных релейных схем, даже в случае наличия в них обратной связи и памяти. Как было показано, это происходит потому, что в надежных релейных схемах разброс времени срабатывания уменьшается. Если контактная схема становится все более и более надежной, то вместе с тем она и действует, подобно реле, с все более и более точно определенным временем срабатывания. Если происходит какое-нибудь ошибочное размыкание или замыкание, то оно с большой вероятностью ограничивается экстремально коротким временем, что мало влияет на точность работы схемы в целом. Таким образом, с большой вероятностью даже ошибочное срабатывание

отдельных элементов не приводит к нарушению работы всего устройства; с другой стороны, применение описанных методов дает значительное повышение надежности и уменьшение разброса времени срабатывания отдельных реле.