Устройство для решения задачи выбора технических средств Российский патент 2018 года по МПК G06F15/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для получения оптимального решения задачи выбора технических средств при выборе состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Известно устройство для решения задачи о рюкзаке [1], которое позволяет получить точное решение задачи о заполнении рюкзака при весовом его ограничении.

Недостатком данного устройства является невозможность получения оптимального решения задачи выбора технических средств при выборе состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Задача изобретения - создать устройство, обеспечивающее получение оптимального решения задачи выбора технических средств при выборе состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Это решение достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, первый элемент И 2, группу из n счетчиков 3_i (i=1…n, где n - число возможных различных типов технических средств комплекса), группу n вторых элементов И 7₁…7_n, группу n первых регистров 8₁…8_n, группу n вторых регистров 9₁…9_n, группу n первых блоков умножения 11₁…11_n, первый сумматор 13, третий регистр 18, третий элемент И 19, группу четвертых элементов И 20, первую схему сравнения 21, выход ГТИ 1 соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с первым входом счетчика 3₁, выход переполнения счетчика 3_i (i=1…n-1) подсоединен к первому входу счетчика 3_i+1, информационный выход счетчика 3_i (i=1…n) подсоединен к первому входу вторых элементов И 7_i и к первому входу первого блока умножения 11_i, второй вход которого подсоединен к выходу второго регистра 9_i (i=1…n), выход первого блока умножения 11_i подсоединен к одноименному входу сумматора 13, выход которого подсоединен к первому входу четвертого элемента И 20 и к первому входу первой схемы сравнения 21, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход подсоединен к первому входу третьего элемента И 19, выход которого подсоединен к второму входу четвертого элемента И 20 и к вторым входам вторых элементов И 7_i (i=1…n), выход каждого из которых подсоединен к входу первого регистра И 8_i (i=1…n), выход которого является выходом 23_i (i=1…n) устройства, выход четвертого элемента И 20 подсоединен к входу третьего регистра 18, выход переполнения счетчика 3_n подсоединен к второму входу первого элемента И 2 и является выходом 24 устройства, включены группа n четвертых регистров 4₁…4_n, группа n вторых схем сравнения 5₁…5_n, группа n пятых элементов И 6₁…6_n, матрица n*m пятых регистров 10₁₁…10_nm, матрица n*m вторых блоков умножения 12₁₁…12_nm, группа m вторых сумматоров 14₁…14_m, группа m третьих схем сравнения 15₁…15_m, шестой элемент И 16, группа m шестых регистров 17₁…17_m, выходы каждого из которых подсоединены к первым входам одноименных третьих схем сравнения 15_j (j=1…m), выходы каждого пятого регистра 10_ij (i=1…n, j=1…m) подсоединены к первым входам одноименных вторых блоков умножения 12_ij, вторые входы которых подсоединены к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…n), выход каждого второго блока умножения 12_ij соединен с одноименным входом сумматора 14_j (j=1…m), выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы сравнения 15_j (j=1…m), выход третьей схемы сравнения 15_j (j=1…m) подсоединен к одноименному входу шестого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И 19, выход четвертого регистра 4_i (i=1…n) подсоединен с первому входу второй схемы сравнения 5_i (i=1…n) и к первому входу пятой группы элементов И 6_i (i=1…n), второй вход которой подсоединен к выходу второй схемы сравнения 5_i (i=1…n), а выход подсоединен к второму входу одноименного счетчика 3_i (i=1…n), второй вход второй схемы сравнения 5_i (i=1…n) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…n).

Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на чертеже (фиг. 1) представлены генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемент И 2, группа из n счетчиков 3₁…3n, группа n регистров 4₁…4_n, группа n схем сравнения 5₁…5_n, группа n элементов И 6₁…6_n, группа n элементов И 7₁…7_n, группа n регистров 8₁…8_n, группа n регистров 9₁…9_n, матрица n*m регистров 10₁₁…10_nm, группа n блоков умножения 11₁…11_n, матрица n*m блоков умножения 12₁₁…12_nm, сумматор 13, группа m сумматоров 14₁…14_m, группа m схем сравнения 15₁…15_m, элемент И 16, группа m регистров 17₁…17_m, регистр 18, элемент И 19, группа элементов И 20, схема сравнения 21, вход устройства 22, выходы устройства 23₁…23_n и 24 вместе со связями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все счетчики 3_i (i=1…n) устанавливаются в нулевое состояние. В регистр 18 заносится максимальный код, например, код с единицами во всех разрядах регистра 18.

На регистры 10_ij (i=1…n, j=1…m) заносятся коды j-тых характеристик i-го технического средства. На регистры 4_i (i=1…n) заносятся коды чисел минимальных значений числа комплекса технических средств. На регистры 17j (j=1…m) заносятся коды допустимых суммарных значений j-тых характеристик искомого комплекса технических средств. На регистры 9_i (i=1…n) заносятся коды «стоимости» единицы технического средства комплекса. Входы установки на рисунке из-за громоздкости не показаны.

Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 22 устройства, после чего импульсы с выхода ГТИ 1 начинают поступать через открытый элемент И 2 на вход счетчика 3₁, так как нулевой сигнал с выхода переполнения счетчика 3_n поступает на инверсный вход элемента И 2.

Выход счетчика 3_i (i=1…n-1) переполнения подсоединен к входу счетчика 3_i+1. С выхода счетчика 3_i (i=1…n) код поступает на вход одноименного блока умножения 11_i (i=1…n), на вход схемы сравнения 5_i (i=1…n), на вход группы элементов И 7_i и на входы блоков умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m). На вторые входы блока умножения 11_i (i=1…n) и блока умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m) поступают коды с выходов регистров 9_i (i=1…n) и регистров 10_ij (i=1…n, j=1…m).

Код с выхода блока умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m) поступает на одноименные входы группы сумматоров 14_j, с выхода которых коды поступают на первые входы одноименных схем сравнения 15_j. На вторые входы схем сравнения 15_j поступают коды с выходов регистров 17_j. На выходе схемы сравнения 15_j появляется единичный сигнал в случае, если код с выхода регистра 17_j не меньше кода с выхода сумматора 14_j.

Далее единичный сигнал с выхода схемы сравнения 15_j поступает на одноименный вход элемента И 16, с выхода которого сигнал поступает на первый вход элемента И 19.

Одновременно код результата с выхода блока умножения 11_i (i=1…n) поступает на одноименный вход сумматора 13, с выхода которого суммарный код «стоимости» набора технических средств поступает на второй вход группы элементов И 20 и на первый вход второй схемы сравнения 21, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 18 со значением текущей «стоимости» набора технических средств.

Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 21 появляется только в том случае, если код «стоимости» набора технических средств на выходе сумматора 13 меньше кода «стоимости» на выходе регистра 18 со значением текущей «стоимости» набора технических средств. Единичный сигнал с выхода схемы сравнения 21 поступает на второй вход элемента И 19.

В случае всех единичных входных сигналов на входах элемента И 19 с его выхода единичный сигнал поступает на первые входы группы элементов И 7_i (i=1…n) и на первый вход группы элементов И 20, на второй вход которой поступает код с выхода сумматора 13 для перезаписи его в регистр 18, куда записывается код минимальной «стоимости» набора технических средств.

Через открытые группы элементов И 7_i коды с выходов счетчиков 3_i поступают на одноименные входы регистров 8_i, на которых фиксируются текущие значения количества предметов i-го типа технических средств.

Сигналы с выходов переполнения счетчиков 3_i (i=1…n-1) поступают на входы счетчиков 3_i+1. Сигнал с выхода переполнения счетчика 3_n поступает на инверсный вход элемента И 2, в результате чего на выходе 24 устройства появляется сигнал окончания работы и прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 1.

Частота сигналов ГТИ 1 выбирается с учетом последовательности надежного срабатывания элемента И 2, счетчиков 3₁…3_n, схем сравнения 5₁…5_n, элементов И 6₁…6_n, групп n элементов И 7₁…7_n, блоков умножения 11₁…11_n, сумматора 13, групп m сумматоров 14₁…14_m, схем сравнения 15₁…15_m, элемента И 16, элемента И 19, элементов И 20, схемы сравнения 21.

Результатом работы устройства являются:

коды на регистрах 8_i (i=1…n), на которых фиксируются коды чисел набора технических средств i-го типа (i=1…n) и могут быть сняты с выходов 23_i (i=1…n) устройства;

значение минимальной (оптимальной) «стоимости» набора технических средств в регистре 18, а также сигнал окончания работы 24 устройства.

Использованные источники

1. RU N 2413287, кл. G06F 15/20.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении арсенала средств. Устройство для решения задачи выбора технических средств содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, первый элемент И 2, группу из n счетчиков 3; группу n вторых элементов И 7₁…7_n, группу n первых регистров и дополнительно включены группа n четвертых регистров 4₁…4_n, группа n вторых схем сравнения 5₁…5_n, группа n пятых элементов И 6₁…6_n, матрица n*m пятых регистров 10₁₁…10_nm, матрица n*m вторых блоков умножения 12₁₁…12_nm, группа m вторых сумматоров 14₁…14_m, группа m третьих схем сравнения 15₁…15_m, шестой элемент И 16, группа m шестых регистров 17₁…17_m, выходы каждого из которых подсоединены к первым входам одноименных третьих схем сравнения 15_j, выход третьей схемы сравнения 15_j подсоединен к одноименному входу шестого элемента И 16, второй вход которой подсоединен к выходу второй схемы сравнения 5_i, а выход подсоединен к второму входу одноименного счетчика 3_i, второй вход второй схемы сравнения 5_i подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i, где (i=1…n, j=1…m). 1ил.

Устройство для решения задачи выбора технических средств, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, первый элемент И 2, группу из n счетчиков 3_i (i=1…n, где n - число возможных различных типов технических средств комплекса), группу n вторых элементов И 7₁…7_n, группу n первых регистров 8₁…8_n, группу n вторых регистров 9₁…9_n, группу n первых блоков умножения 11₁…11_n, первый сумматор 13, третий регистр 18, третий элемент И 19, группу четвертых элементов И 20, первую схему сравнения 21, выход ГТИ 1 соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с первым входом счетчика 3₁, выход переполнения счетчика 3_i (i=1…n-1) подсоединен к первому входу счетчика 3_i+1, информационный выход счетчика 3_i (i=1…n) подсоединен к первому входу вторых элементов И 7_i и к первому входу первого блока умножения 11_i, второй вход которого подсоединен к выходу второго регистра 9_i (i=1…n), выход первого блока умножения 11_i подсоединен к одноименному входу сумматора 13, выход которого подсоединен к первому входу четвертого элемента И 20 и к первому входу первой схемы сравнения 21, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 18, а выход подсоединен к первому входу третьего элемента И 19, выход которого подсоединен к второму входу четвертого элемента И 20 и к вторым входам вторых элементов И 7_i (i=1…n), выход каждого из которых подсоединен к входу первого регистра И 8_i (i=1…n), выход которого является выходом 23_i (i=1…n) устройства, выход четвертого элемента И 20 подсоединен к входу третьего регистра 18, выход переполнения счетчика 3_n подсоединен к второму входу первого элемента И 2 и является выходом 24 устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно включены группа n четвертых регистров 4₁…4_n, группа n вторых схем сравнения 5₁…5_n, группа n пятых элементов И 6₁…6_n, матрица n*m пятых регистров 10₁₁…10_nm, матрица n*m вторых блоков умножения 12₁₁…12_nm, группа m вторых сумматоров 14₁…14_m, группа m третьих схем сравнения 15₁…15_m, шестой элемент И 16, группа m шестых регистров 17₁…17_m, выходы каждого из которых подсоединены к первым входам одноименных третьих схем сравнения 15_j (j=1…m), выходы каждого пятого регистра 10_ij (i=1…n, j=1…m) подсоединены к первым входам одноименных вторых блоков умножения 12_ij, вторые входы которых подсоединены к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…n), выход каждого второго блока умножения 12_ij соединен с одноименным входом сумматора 14_j (j=1…m), выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы сравнения 15_j (j=1…m), выход третьей схемы сравнения 15_j (j=1…m) подсоединен к одноименному входу шестого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И 19, выход четвертого регистра 4_i (i=1…n) подсоединен с первому входу второй схемы сравнения 5_i (i=1…n) и к первому входу пятой группы элементов И 6_i (i=1…n), второй вход которой подсоединен к выходу второй схемы сравнения 5_i (i=1…n), а выход подсоединен к второму входу одноименного счетчика 3_i (i=1…n), второй вход второй схемы сравнения 5_i (i=1…n) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…n).