ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1999 года по МПК G02F3/00 G06E3/00 

Изобретение относится к оптоэлектронным устройствам нечеткой логики, предназначенным для использования в схемах гибкой обработки информации, где сам результат выполнения основных логических операций не является неизменным, как, например, в традиционных схемах двоичной обработки, а зависит от регулировочного параметра, подбираемого в зависимости от характера задачи.

Для создания оптоэлектронных схем нечеткой обработки, реализующих усложненные вычислительные процедуры в устройствах автоматического регулирования и нечетких контроллерах, требуются специальные логические устройства, описанные, например, в /1,2/ и выполняющие сложные логические операции, не сводимые к операторам MAXIMUM, MINIMUM, наиболее часто используемым в схемах нечеткой обработки. Поэтому для повышения производительности вычислений указанных систем целесообразно применять подходы параллельной обработки информации и в том числе использовать методики оптоэлектронной обработки информации.

Согласно существующим представлениям о так называемых T-нормах и T-конормах (обозначаемых соответственно T(x,y) и T^*(x,y)) /1,2/, в процедурах нечетких вычислений помимо операторов MINIMUM, MAXIMUM может быть использован целый ряд других операторов, для которых также математически корректно доказано выполнение необходимых свойств. Такие логические T-операторы могут быть записаны в виде аналитических выражений, например:
T(x,y) = MINIMUM(x,y), T*(x,y) = MAXIMUM(x,y),
T(x,y) = MAXIMUM(x+y-1,0), T*(x,y) = MINIMUM(x+y,1),
λ,
Кроме того, могут быть использованы и другие операторы, приведенные, например, в [1,2]. В выражения, описывающие такие операторы и включающие в себя различные алгебраические операции и операции MAXIMUM MINIMUM, могут входить в явном виде подстроечные (регулирующие) параметры λ. величины которых задаются пользователем с учетом специфики конкретной задачи. Для оптоэлектронной реализации таких вентилей кроме информационных входов необходимо предусмотреть специальный вход для ввода регулирующего параметра λ
Поскольку подходы нечеткой логики изначально предназначены для проведения приближенных вычислений, то это облегчает подбор подходящего способа технической реализации логических устройств, выполняющих основные логические операции для конкретного класса задач. Однако необходимая точность срабатывания оптоэлектронной системы, построенной на таких логических устройствах, будет определяться не только точностью считывания и преобразования сигналов, но и адекватностью математической модели, используемой для описания конкретной задачи управления, подбором числа нечетких правил логического вывода (типа нечеткий modus ponens), количеством используемых переменных, удачным выбором схемы дефаззификации, то есть преобразования безразмерных величин функций принадлежности к физическим величинам (вольтам, углам поворота и.т.д.). Поэтому конкретный выбор типа параметрических логических операций (примеры которых приведены в (1)) и диапазона изменения параметра λ₀, λ₁, λ_p-1. осуществляется с учетом всех вышеуказанных факторов.

Аналогом заявляемого устройства является процессор нечеткой логики, выполненный на нелинейном фоторефрактивном кристалле /3/. В данном устройстве величина каждой из функций принадлежности для двух входных нечетких переменных A, B задается отношением числа светящихся точек к полному числу точек в столбце. Соответствующие оптические изображения, заданные для двух нечетких переменных, формируют изображение дифракционных решеток в фоторефрактивном кристалле, выполняющем функции объемной голографической среды. Данный кристалл расположен одновременно в фокусе двух линз, и для используемой схемы обеспечивается выполнение Брэгговского условия дифракции. Оптическая схема считывания, включающая в себя матрицу MxN некогерентных лазеров, производит считывание числа сформированных дифракционных решеток, описываемое выражением вида f=MAXIMUM, {MINIMUM {A,B}}. Однако возможности такого процессора не позволяют по отдельности реализовать операции MAXIMUM, MINIMUM и тем более сложные параметрические логические операции.

В качестве другого аналога можно указать оптоэлектронный логический вентиль, реализующий операции MINIMUM, MAXIMUM /4/. Здесь для реализации многозначной алгебры Аллена-Живона предлагается использовать частотное кодирование логического уровня, устанавливающее взаимно однозначное соответствие между p дискретными градациями значений переменных и длинами волн оптического излучения μ(x,y), При этом выполнение логических операций сводится к тому, что на разных этапах работы вентиля из вводимого в вентиль определенного набора длин волн оптического излучения по известным правилам должны выбираться наибольшие либо наименьшие длины волн. В этих целях дифракционная решетка (или призма) упорядочивает пространственное расположение (по углу) набора длин волн, введенных в данный вентиль, а затем фотоприемный узел со специальным электронным устройством выдает электрический сигнал, кодирующий соответственно наибольшую или наименьшую длины волн входного оптического сигнала. После этого электрический сигнал опять преобразуется в оптический и может быть передан в последующий оптоэлектронный логический вентиль. Недостатком такой схемы является сложность реализации большого числа логических уровней в схеме обработки, поскольку в настоящее время серийно изготавливаются лишь полупроводниковые лазеры и светодиоды с достаточно ограниченным набором различных длин волн излучения.

Прототипом изобретения, наиболее близким по принципу действия и достигаемому эффекту, является оптоэлектронное логическое устройство, реализующее операции MAXIMUM, MINIMUM /5/. Принцип его действия заключается в том, что в световодной коммутационной схеме, используемой в логическом устройстве и построенной на основе оптоэлектронных X-образных и Y-образных ответвителей, имеются два фотоприемника, установленные на входах схемы и измеряющие интенсивности входных сигналов. С помощью электронного компаратора эти две величины сравниваются между собой, и затем выходной электрический сигнал компаратора переключает два X-образных ответвителя (за счет электрооптических эффектов), направляя на оптический выход световодной коммутационнй схемы наибольший или наименьший из входных потоков, в соответствии с выполняемой логической операции MAXIMUM или MINIMUM. Выбор операции MAXIMUM или MINIMUM определяется соответствующим переключением пары входов для ввода сигнала. Указанное устройство позволяет реализовать две наиболее общие логические операции нечеткой логики, однако не дает возможности использовать более сложные логические операции, а именно так называемые параметрические логические операции, используемые в современных разработках алгоритмов управления сложными техническими системами, например в робототехнике. Недостатком прототипа является также значительная дороговизна волноводных коммутационных ответвителей. Кроме того, для построения многокаскадных схем обработки с использованием логических вентилей нечеткой логики в ряде практических приложений удобнее использовать электрические входные и выходные сигналы, в то время как прототип предназначен для использования оптических входных и выходных сигналов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание оптоэлектронного логического устройства, реализующего параметрические T-операторы нечеткой логики и предназначенного для устройств автоматического регулирования и нечетких контроллеров, то есть технических систем, где необходимо использовать усложненные гибкие алгоритмы нечеткой обработки данных и управления. Предлагаемое устройство позволяет выполнять параметрическую регулировку выполняемой логической операции, то-есть корректировать значение выходного сигнала из логического вентиля, устанавливая его равным не MINIMUM (x₁,x₂,...) или MAXIMUM (x₁,x₂,...), а некоторому промежуточному значению, зависящему от управляющего параметра. Оптоэлектронная реализация параметрических логических операций расширяет возможности создания параллельных оптоэлектронных систем обработки информации за счет применения новых видов логических операций. Для выполнения указанных математических операций предлагается простое по конструкции оптоэлектронное логическое устройство, выполняемое на основе пассивного (неуправляемого) оптического транспаранта.

Поставленная цель достигается за счет того, что в заявляемом устройстве используется оптоэлектронный узел ввода функции 7 принадлежности μ(x,y). содержащий пассивный (неуправляемый) двумерный оптический транспарант, на который в виде или непрерывного распределения, или двумерной матрицы пикселей записано распределение коэффициента пропускания света, с достаточной точностью описываемое аналитическими выражениями (1), задающими результат выполнения так называемых параметрических T-норм и T-конорм для двух входных переменных x, y. Изготовление такого оптического транспаранта (в простейшем варианте представляющего собой обычный фотошаблон) осуществляется известными методами на основе численных расчетов распределения коэффициента пропускания света по формулам вида (1). По осям пассивного двумерного оптического транспаранта заданы нормированные величины входных переменных x и y (лежащие в интервале [0,1]). Точке на транспаранте с координатами x, y соответствует значение функции принадлежности μ(x,y) Для ввода значений переменных x, y в параметрическое логическое устройство может быть использовано любое устройство двумерной развертки по величинам x, y. Наиболее надежный и удобный вариант реализации устройства развертки - это использование двумерной матрицы светодиодов или лазеров с достаточно большим числом испускающих свет элементов. В этом случае следует преобразовать непрерывные или дискретные нормированные входные сигналы в дискретные номера токоведущих шин светоизлучающих элементов по обеим осям, используя стандартные микросхемы (например, типа КП1003), предназначенные для работы со светодиодными линейными индикаторными шкалами в радиоэлектронной аппаратуре. При этом не требуется преобразование сигналов в двоичный код. В случае необходимости использования непрерывного ряда значений функций принадлежности λ. можно применить акустооптическую двумерную ячейку или даже электромеханический двухкоординатный дефлектор. Во всех этих случаях можно использовать один и тот же пассивный двумерный оптический транспарант. Для считывания оптического сигнала следует использовать протяженный фотоприемник, имеющий достаточно большую площадь фоточувствительного элемента. При необходимости, например, в случаях если не удается подобрать протяженный фотоприемник с приемлемыми параметрами (одновременно имеющий достаточно большую площадку и высокую чувствительностью), то может быть дополнительно использовано оптическое устройство, фокусирующее световой поток, прошедший через пассивный двумерный оптический транспарант, на протяженный фотоприемник (называемый далее первый протяженный фотоприемник). Выходной сигнал с первого протяженного фотоприемника в заявляемом устройстве подается на вход первого буферного усилителя, усиливающего сигнал первого протяженного фотоприемника и имеющего регулируемый коэффициент усиления, задаваемый величиной регулирующего параметра λ, Первый буферный усилитель выполняется на базе обычных операционных усилителей или транзисторных схем. Выходной электрический сигнал этого усилителя подается на один из двух входов электронного устройства сравнения амплитуд сигналов, выполняемого в виде электронного дифференциального усилителя. Электронный дифференциальный усилитель имеет инвертирующий и неинвертирующий входы, и выбор входа, на который подается сигнал первого буферного усилителя, определяется тем, T-норма или T-конорма выполняется данным конкретным оптоэлектронным логическим устройством, а также удобством сопряжения заявляемого устройства с последующим каскадом. Выходной сигнал электронного дифференциального усилителя является выходным сигналом логического вентиля.

Для ввода управляющего сигнала, задающего величину параметра λ. используется оптоэлектронный узел ввода параметра λ, В указанном узле используется оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ представляющее собой одномерное сканирующее устройство, в котором величина входного сигнала λ. преобразуется в пространственную координату источника света, отсчитываемую вдоль оси значений λ В простейшем случае в качестве устройства одномерной развертки величины параметра λ, можно использовать один из крайних столбцов матрицы светоизлучающих элементов, не используемый для ввода переменных x,y. Кроме того, можно использовать устройства для непрерывной развертки величины λ такие как акустооптическая однокоординатная ячейка или электромеханический дефлектор, близкие к устройствам развертки по переменным x,y. Для ввода значения управляющего параметра λ помимо оптоэлектронного устройства одномерной развертки величины параметра λ. следует использовать пассивный одномерный оптический транспарант, размещенный за оптоэлектронным устройством одномерной развертки величины параметра λ Величине входного параметра λ_min до λ_max), (лежащей в интервале от λ и соответствующей либо координате светового пучка, либо номеру светоизлучающего элемента, отвечает строго определенное значение коэффициента пропускания, распределение которого по параметру μ(x,y) задано на пассивном одномерном оптическом транспаранте. Для технической реализации пассивного одномерного оптического транспаранта используются те же средства, и материалы, что и для реализации пассивного двумерного оптического транспаранта. Конструктивно пассивный одномерный оптический транспарант может быть выполнен как отдельный участок на пассивном двумерном оптическом транспаранте, адресация при считывании которого осуществляется независимо. Световой сигнал после пассивного одномерного оптического транспаранта регистрируется вторым протяженным фотоприемником, сигнал с которого подается на второй буферный усилитель, основное назначение которого заключается в согласовании выхода второго протяженного фотоприемника с электрическими цепями регулировочного входа первого буферного усилителя и второго входа дифференциального усилителя.

Заявляемое устройство может быть изготовлено в исполнении (см. п.4 формулы изобретения), в котором в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности λ между пассивным двумерным оптическим транспарантом и первым протяженным фотоприемником дополнительно расположено первое оптическое фокусирующее устройство, находящееся с ними в оптической связи, а в оптоэлектронном узле ввода параметра μ(x,y) между пассивным одномерным оптическим транспарантом и вторым протяженным фотоприемником дополнительно расположено второе фокусирующее устройство, находящееся с ними в оптической связи. Указанные фокусирующие устройства следует использовать в том случае, если линейные размеры протяженных фотоприемников не согласованы с размерами светодиодов и пассивных оптических транспарантов.

Схема заявляемого устройства показана на фиг. Оптоэлектронное логическое устройство состоит из входного устройства и электронного устройства сравнения амплитуд сигналов. Входное устройство включает в себя оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности λ, двух входных переменных x,y (в который входят компоненты, обозначенные на фиг. позициями 1,2,4,5), оптоэлектронный узел ввода значения параметра μ(x,y) (включающий в себя компоненты, обозначенные на фиг. позициями 6,7,9,10), микроэлектронный дифференциальный усилитель 11. В исполнении устройства с дополнительными фокусирующими элементами, в - оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности λ дополнительно присутствует оптический фокусирующий элемент 3, а в оптоэлектронном узле ввода значения параметра μ(x,y) дополнительно присутствует оптический фокусирующий элемент 8.

Оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности λ, включает в себя последовательно расположенные устройство двумерной оптической развертки входных переменных x, y 1, пассивный двумерный оптический транспарант 2, распределение коэффициента пропускания которого приближенно описывается аналитическим выражением для T-оператора, например одним из выражений, приведенных в (1), в явном виде содержащим входные переменные x,y и регулировочный параметр μ(x,y) первое фокусирующее устройство 3 (используется в исполнении с дополнительными фокусирующими устройствами), первый протяженный фотоприемник 4. При этом каждый последующий элемент из указанных выше элементов в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности μ(x,y) оптически связан с предыдущим элементом, кроме того, в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности K_y~λ), имеется первый буферный усилитель 5, вход которого электрически связан с выходом первого протяженного фотоприемника 4. Выход усилителя сигнала первого протяженного фотоприемника 5 электрически связан с одним из двух входов электронного дифференциального усилителя 11, при этом выбор инвертирующего или неинвертирующего входов дифференциального усилителя 11 определяется удобством сопряжения выхода электронного дифференциального усилителя 11 с последующим входным каскадом логической обработки, то-есть тем, T-норма или T-конорма выполняется данным и последующим оптоэлектронным логическим устройством. При этом первый буферный усилитель 5 имеет регулируемый коэффициент усиления К_у, для регулировки которого имеется регулировочный вход (на фиг. помечен λ. ) электрически связанный с выходом оптоэлектронного узла ввода значения параметра λ Фокусирующее устройство используется в исполнении устройства (по п.4 формулы изобретения) в тех случаях, когда, например, не удается подобрать протяженные фотоприемники с нужными характеристиками и достаточными размерами площадки фоточувствительного элемента.

Оптоэлектроный узел ввода значения параметра λ6, включает в себя последовательно расположенные оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ одномерный пассивный оптический транспарант 7, второе фокусирующее устройство, используемое в исполнении (по п.4 формулы изобретения) с дополнительными фокусирующими устройствами, второй протяженный фотоприемник 9, при этом каждый последующий элемент из указанных выше элементов в оптоэлектронном узле ввода значения параметра λ. оптически связан с предыдущим элементом, а зависимость коэффициента пропускания света вдоль оси одномерного пассивного оптического транспаранта 7 может быть как линейной, так и нелинейной функцией. Выход второго протяженного фотоприемника 9 электрически связан с входом второго буферного усилителя 10, а выход второго буферного усилителя 10 является выходом оптоэлектронного узла ввода значения параметра λ Выход оптоэлектронного узла ввода значения параметра μ(x,y)1 также электрически связан со вторым входом электронного дифференциального усилителя 11, электрический выход которого и является выходом заявляемого оптоэлектронного логического вентиля.

Устройство двумерной оптической развертки величин входных переменных x,y в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности λ6 и устройство одномерной оптической развертки величины параметра λ в оптоэлектронном узле ввода значения параметра x,y,λ являются устройствами с непрерывной разверткой величин x,y,λ для исполнения устройства, указанному в п.2 формулы изобретения, и устройствами с дискретной разверткой величин x,y для исполнения, указанного в п.3 формулы изобретения.

Заявляемое устройство работает следующим образом, (см. фиг.). Текущие значения входных переменных x,y, нормированные на 1 (лежащие в интервале от 0 до 1), вводятся в устройство двумерной оптической развертки входных переменных x,y 1, в результате чего свет испускается из точки, показанной на позиции 1 пунктирными линиями. Это достигается либо высвечиванием соответствующего пикселя матрицы светоизлучающих элементов, либо соответствующей адресацией двухкоординатной акустооптической ячейки в устройстве двумерной оптической развертки входных переменных x,y 1. После прохождения пассивного двумерного оптического транспаранта 2 интенсивность света будет определяться коэффициентом пропускания транспаранта, приближенно описываемым функцией μ(x,y), соответствующей выбранному параметрическому логическому оператору (T-норме или T-конорме). Далее световой сигнал либо непосредственно попадает на первый протяженный фотоприемник 4, либо дополнительно проходит первое фокусирующее устройство 3. Электрический выходной сигнал первого протяженного фотоприемника 4 подается на вход первого буферного усилителя 5, чей коэффициент усиления К_у определяется величиной параметра λ. Возможный диапазон изменений величины параметра λ для большинства T-операторов лежит в интервале от -1 до + ∝, и выбор конкретного конечного диапазона изменений этого параметра осуществляется с учетом специфики предметной области для всего набора используемых оптоэлектронных параметрических логических вентилей. Выходной электрический сигнал с первого буферного усилителя 5 подается на один из входов электронного дифференциального усилителя 11, на второй вход которого подается электрический сигнал, задающий величину параметра λ. Поскольку один из входов электронного дифференциального усилителя 11 является инвертированным по отношению к другому входу, то увеличение сигнала, задающего параметр λ, будет сдвигать на константу линейную зависимость выходного сигнала оптоэлектронного логического вентиля, а изменение коэффициента усиления К_у приведет к необходимому изменению угла наклона кривой выходного сигнала. Выходной электрический сигнал электронного дифференциального усилителя 11 является выходным сигналом всего оптоэлектронного логического устройства, подаваемым далее в другие каскады оптоэлектронной обработки. Оптоэлектроный узел ввода параметра λ формирует дискретные или непрерывные значения электрического сигнала, одновременно подаваемого на регулировочный вход первого буферного усилителя сигнала 5 и на второй вход дифференциального усилителя 11. Текущее значение параметра λ из внешней управляющей цепи вводится в оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ6, благодаря чему в последнем свет испускается соответствующим участком акустооптической одномерной ячейки или соответствующим светоизлучающим элементом в матрице светодиодов или полупроводниковых лазеров. При этом для удобства управления параметром λ может использоваться нелинейная шкала величин λ. Испущенный свет проходит пассивный одномерный оптический транспарант 7, в котором используется линейное или нелинейное распределение коэффициента пропускания вдоль оси транспаранта. Интенсивность света, прошедшего пассивный одномерный оптический транспарант 7, содержит информацию о величине параметра λ. После этого световой сигнал либо непосредственно попадает на второй протяженный фотоприемник 9, либо дополнительно проходит второе фокусирующее устройство 8. Второй протяженный фотоприемник 9 преобразует световой сигнал в электрический сигнал, подаваемый далее на вход второго буферного усилителя 10. Его использование в общем случае обусловлено необходимостью согласования электрических цепей буферного усилители 5, дифференциального усилителя 11 и второго протяженного фотоприемника 9. Выходной сигнал второго буферного усилителя 10 передает информацию о величине параметра λ на регулировочный вход первого буферного усилителя 5, имеющего регулируемый коэффициент усиления К_у. Кроме того, тот же электрический сигнал подается на второй вход электронного дифференциального усилителя 11, вычитающего величину, пропорциональную значению параметра λ, из выходного сигнала первого буферного усилителя 5. Соответственно на выход электронного дифференциального усилителя 11 подается электрический выходной сигнал, представляющий собой преобразованную функцию принадлежности μ(x,y,λ), описываемую для постоянного значения λ выражением вида μ(x,y,λ) = const₁•μ(x,y)-const₂. При этом коэффициент усиления второго буферного усилителя 10, электронного дифференциального усилителя 11 и диапазон регулировок коэффициента усиления по регулировочному входу первого буферного усилителя 5 подбираются на основе численных расчетов значений функций принадлежности T-норм для различных значений x,y.

Вид распределения коэффициента пропускания пассивного одномерного оптического транспаранта 7 определяется применительно к необходимому диапазону изменения λ, подбираемому под конкретную предметную область. С учетом характеристик схем микроэлектронных усилителей, используемых в заявляемом устройстве, подбираются минимальное и максимальное значения коэффициента пропускания одномерного пассивного оптического транспаранта 7, после чего для выбранного диапазона изменений параметра λ вычисляется конкретное распределение коэффициента пропускания.

Для изготовления заявляемого устройства могут быть использованы стандартные комплектующие узлы, включая любые полупроводниковые фотоприемники, матрицы и линейки светоизлучающих элементов, дефлекторы света, оптические изделия для фокусировки света, микроэлектронные операционные усилители.

Литература
/1/ S.Weber. A general concept of fuzzy connectives, negations and Implications based on t-norms and t-conorms. Fuzzy sets and systems, v.11, (1983), p. 115.

/2/ А. Н. Аверкин, И.З. Батыршин, А.Ф.Блишун, В.Б.Силов, В.Б.Тарасов. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта. М.: Наука. 1986.

/3/ W. Wu, C.Yang, S. Campbell, P.Yeh."A photo refractive Optical Fuzzy Logic Processor." Thesis OTuE10-1, Optical Computing topical meeting, March 13-16 1995, Technical Digest Series, vol. 10, p. 186, Salt Lake City, Utah.

/4/ М. Л. Арестова, А.Ю.Быковский. Методика реализации оптоэлектронных схем многопараметрической обработки сигналов на основе принципов многозначной логики. Квантовая электроника, т. 22, N 10, (1995), с. 980.

/5/ М.Л.Арестова, А.Ю.Быковский. Логическое устройство, реализующее операции MAXIMUM&MINIMUM. Патент РФ N 2044338, приоритет от 18.6.92.

Изобретение относится к области оптоэлектронных устройств нечеткой логики и предназначено для систем автоматического регулирования и нечетких контроллеров. Техническим результатом является реализация Т-операторов, результат выполнения которых не является неизменным, а зависит от регулировочного параметра. Устройство содержит оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности μ(x,y), оптоэлектронный узел ввода значения параметра λ, электронный дифференциальный усилитель. Оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности μ(x,y) включает в себя устройство двумерной оптической развертки величин входных переменных, пассивный двумерный оптический транспарант, первый протяженный фотоприемник и первый буферный усилитель. Оптоэлектронный узел ввода значения параметра включает оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ, пассивный одномерный оптический транспарант и второй протяженный фотоприемник. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Оптоэлектронное логическое устройство, содержащее входное устройство и электронное устройство сравнения амплитуд сигналов, отличающееся тем, что входное устройство содержит оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности μ(x, y), оптоэлектронный узел ввода параметра λ, электронное устройство сравнения амплитуд сигналов выполнено в виде электронного дифференциального усилителя, при этом оптоэлектронный узел ввода функции принадлежности μ(x, y), включает в себя последовательно расположенные и находящиеся в оптической связи устройство двумерной оптической развертки, пассивный двумерный оптический транспарант, первый протяженный фотоприемник, устройство двумерной оптической развертки имеет два входа для ввода величин входных переменных х, у, распределение коэффициента пропускания по площади пассивного двумерного оптического транспаранта приближенно описывается аналитическим выражением для Т-оператора, реализуемого оптоэлектронным логическим устройством, при этом к числу Т-операторов относятся Т-нормы и Т-конормы, аналитические выражения для которых имеют вид алгебраических формул, в явном виде содержащих константы, входные переменные х, у, регулировочный параметр λ, а также одну из операций

где f₁(x,y,λ), f₂(x,y,λ), f₃(x,y,λ) представляют собой алгебраические выражения, содержащие константы, входные переменные х, у, регулировочный параметр λ, в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности μ(x, y) также содержится первый буферный усилитель, вход которого электрически связан с выходом первого протяженного фотоприемника, выход первого буферного усилителя является выходом оптоэлектронного узла ввода функции принадлежности μ(x, y) и электрически связан с одним из двух входов электронного дифференциального усилителя, при этом первый буферный усилитель имеет регулировочный вход для регулировки коэффициента усиления, оптоэлектронный узел ввода параметра λ включает в себя последовательно расположенные и оптически связанные оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ, пассивный одномерный оптический транспарант, второй протяженный фотоприемник, при этом распределение коэффициента пропускания света вдоль оси пассивного одномерного оптического транспаранта задает возможные значения параметра λ, в оптоэлектронный узел ввода параметра λ также входит второй буферный усилитель, вход которого электрически связан с выходом второго протяженного фотоприемника, а выход которого является выходом оптоэлектронного узла ввода параметра λ, при этом выход оптоэлектронного узла ввода параметра λ одновременно электрически связан со вторым входом электронного дифференциального усилителя и с регулировочным входом первого буферного усилителя, входящего в состав оптоэлектронного узла ввода функции принадлежности μ(x, y), выход электронного дифференциального усилителя является выходом оптоэлектронного логического устройства. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство двумерной оптической развертки величин входных переменных х, у в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности μ(x, y) и оптоэлектронное устройство одновременной развертки величины параметра λ в оптоэлектронном узле ввода параметра λ являются устройствами с непрерывной разверткой величин x, y, λ.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство двумерной оптической развертки входных переменных х, у в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности μ(x, y) и оптоэлектронное устройство одномерной развертки величины параметра λ в оптоэлектронном узле ввода параметра λ являются устройствами с дискретной разверткой величин x, y, λ.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в оптоэлектронном узле ввода функции принадлежности μ(x, y) между двумерным пассивным оптическим транспарантом и первым протяженным фотоприемником дополнительно расположено первое оптическое фокусирующее устройство, находящееся с ними в оптической связи, а в оптоэлектронном узле ввода параметра λ между одномерным пассивным оптическим транспарантом и вторым протяженным фотоприемником дополнительно расположено второе фокусирующее устройство, находящееся с ними в оптической связи.