Устройство для решения оптимизационных задач стандартизации Советский патент 1989 года по МПК G06G7/122 

(Л

С

СП

со

31501094

ство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания , блок 3 выбора оптимального варианта, ключ А управления, геретатор 5 тактовых им- пульсов, счетчик 6 задания вариантов, элемент 7 задержки выключатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит ячейки Ш (т групп по п ячеек в каж- 10 дои группе, образующие матрицу mxn), каждая ячейка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных

затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент,И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И .. , группу регистров и шины 17 -17 задания начальных затрат Блок 3 содержит блок 18 сравнения, регистры 20, 21, группу счетчиков 22, 22, элемент И 23, группу ключей 24,- 24„, группу триггеров 25,-25, элементы задержки 26, 27, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30, 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выбора оптимального варианта использования некоторых средств из имеющегося набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат. Цель изобретения - повышение достоверности и точности решения за счет полного перебора возможных вариантов. Устройство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управления, генератор 5 тактовых импульсов, счетчик 6 задания вариантов, элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит ячейки 10 (M групп по N ячеек в каждой группе, образующие матрицу M X N), каждая ячейка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И 15₁ - 15_M, группу регистров 16₁ - 16_M и шины 17₁ - 17_M задания начальных затрат. Блок 3 содержит блок 18 сравнения, регистры 20, 21, группу счетчиков 22₁ - 22_N, элемент И 23, группу ключей 24₁ - 24_N, группу триггеров 25₁ - 25_N, элементы 26, 27 задержки, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30. 1 ил.

Изобретение относится к вычисли- тельной т&хкике и может быть исполь- зовано для выбора оптимального варианта использования некоторых средств из имеющегося набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат.

Цель изобретения - повьшение дот стоверности и точности решения за счет полного перебора возможных вариантов .

На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства.

Устройство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управления, генератор 5 так- товых импульсов, счетчик 6 задания вариантов, первый элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска. Блок 2 состоит из ячеек JO (т групп по п ячеек в каждой группе,, т.е. образующие матрицу m X п); каждая ячей-, ка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12f вычитающий счетчик 13 и элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И , группу регистров .ie и шины 17 задания начальных затрат.

Блок 3 образуют блок 18 сравнения.

второй регистр 19, первый регистр 20 третий регистр 21, группа счетчиков , элемент И 23, группа ключей , группа триггеров 254- 25п, третий элемент 26 задержки, второй злемент 27 задержки, разделительные диоды 28 и 29 и сумматор 30.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве минимизируется функция .

- - -(1)

f(o3) miuC;;

vew

jeJ

ieco

где С. - начальлые затраты, связанные с использованием изделий i-ro типа и не зависящее от числа этих изделий; Cj; - производственно-эксплуатационные затраты на удовлетворение изделиями i-ro типа потребностей j-ro вида. Типы изделий, заданы исходньш множеством I ri,2,.,.,ml причем изделия обладают ограниченной взаимоза-, меняемостью,

Виды потребностей заданы множеством I ,2, , , . ,пЯ,

Устройство работает следующим образом.

Перед началом решения задачи счетчик 6 обнуляется, в регистр 12 каждой ячейки 10 записывается число, равное производственно-эксплуатационным затратам при выполнении j-й работы i-м

5 0 5

0

е

изделием С

Ч

В регистры 16,, i l,m, записываются числа, равные величинам началь ных затрат С на разработку и производство i-ro типа изделий. Если количество анализируемых изделий га, меньше га, то в регистры с номерами i т., записываются числа, больше заданных начальных затрат. В регистр 19 запи- сьшается максимально возможное число ( 111...1) ,

Решение задачи начинается кратковременным включением выключателя 8, в результате чего Опорное напряжение от шины 1 поступает на считывающие

входы регистров 12 и осуществляет запись содержащегося в них числа C, j в вычитающие счетчики 13, а также обнуляет счетчики 22 и триггеры 25, а через время задержки, достаточное дл завершения переходных процессов, сигнал поступает на счетный вход счечика 6, на выходе которого образуется комбинация 000...01 , , множество 6i3 flУ включает только первый тип изделий. На этом этап предварительной .настройки устройства закончен.

После замыкания выключателя 9 опорное напряжение через ключ 4 поступает на вход генератора 5, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И 14, на вторые входы которьк подается напряжение от i-ro разряда счетчика 6, и если в нем находится 1 то тактовые импульсы с выхода элемента И 14 поступают на вычитающий счетчик 13, Одновременно импульсы от генератора 5 через замкнутые ключи 24 поступают на счетные входы счетчиков 22, Процесс продолжается до тех пор, пока на выходе одного из вы 1итающих счетчиков 13 j-ro столбца блока 2 не появится сигнал обнуления, который поступает на S- вход триггера 25; и переводит его в состояние 1. При этом соответствующий ключ 24: размыкается, в результате чего в счетчике 22; записываетчисло.

равное mm ieu

М

Процесс определения минимальной величины С в каждом столбце осуществляется аналогично.

После того, как во всех столбцах будет определено минимальное число С J , все триггеры 25 переходят в состояние 1 и на выходе элемента И 23 появляется сигнал 1, который поступает на считывающие входы счетчиков 22 и вторые входы эле1 ентов И 15. Если в i-M разряде счетчика 6 находится 1, то сигнал 1 с выхода соответствующего элемента И 1 5 по- .ступает на считьшающий вход регистра

При этом информация, записанная в счетчиках 22 и регистрах 16, поступает на сумматор, где определяется величина f(tO) где СО - вариант-ис.пользуемых изделий, определяемый комбинацией 1 и О в счетчике 6 (например, комбинация 00.,.0101 соответствует изделиям 1-го и 3-го ти1094

пов). с выхода

10

сумматора 30 число f(cO) поступает в регистр 20 и на первый вход блока 18 сравнения, на второй вход которого поступает величина , записанная в регистре 19. Сигнал с выхода элемента И 23, задержанный элементом 26 задержки на время, достаточное дпя осуществления суммирования, поступает на управляющий вход блока сравнения 18, в результате чего в нем выполняется сравнение величин.

Если f(w) f , то сигнал .с блока

5

5

5

0

5

0

0

сравнения через разделительный диод 29 поступает на входы обнуления счетчиков 22 и R-входы RS-тригге- ров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осуществляет запись величин С;: в соответствующие вычитающие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого задержанный сигнал поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуется новая комбинация О и 1, соответствующая новому варианту используемых изделий,

Если fCco) f , то сигнал с выхода блока 18 сравнения поступает на вход записи регистра 21, в котором фиксируется комбинация изделий, а также на вход элемента 27 задержки, с выхода которого сигнала, задержанный на время, достаточное для завершения сравнения, поступает на считывающий вход регистра 20, с выхода которого число f(CJ) поступает в регистр 9 и становится опорным для последующих шагов решения. Одновременно сигнал через разделительный диод 28 поступает на входы обнуления счетчиков 22 и триггеров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осухцествляет запись величин С в соответствующие вычитающие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого сигнал, задержанный на время, достаточное для записи

0 комбинации в регистр 21 и переписи информации из регистров 12 ячеек затрат в вычитающие счетчики 13, поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуется новая комбинация О и 1, соответствующая новоьту вари- .анту СО используемых изделий.

Далее описанный процесс повторяет- ся многократно до тех пор, пока не

будут перебраны все возможные комбинации используемых изделий (при этом счетчик 6 каждый раз изменяет свое состояние на единицу и общее коли- честно комбинаций равно 2). После того, как проанализирован последний вариант, на следующем шаге на выходе счетчика 6 появляется сигнал переполнения, который размыкает ключ 4, в результате чего прекращается подача напряжения на генератор 5 тактовых импульсов и решение задачи заканчивается. По окончании решения задачи в регистре 21. зафиксировано оптималь- ное сочетание используемых изделий, а в регистре 19 - величина минимальных затрат.

Формула изобретения

Устройство дпя решения оптимизационных задач стандартизации, содержащее блок задания затрат и блок выбора оптимального варианта, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения достоверности и точности решения за счет полного перебора возможных вариантов, в него введены генератор тактовых импульсов, счетчик задания вариантов, ключ управления, первый элемент задержки, выключатель установки исходного состояния, выключатель запуска, блок задания затрат содержит матрицу регистров, состоящую из га групп по п регистров в каждой группе, матрицу m х п элементов И, матрицу га X п вычитающих

счетчиков, га регистров задания на

чальных затрат и группу из га элементов И, блок выбора оптимального варианта содержит группу из п R S-триг- геров, группу из п ключей, группу из п счетчиков, первый, второй и третий регистры, сумматор, блок сравнения, второй и третий элементы задержки, элемент И и два разделительных диода, при этом информационные входы регистров матрицы подключены .к пшнам задания производственно-эксплуатационных затрат, информационные входы всех регистров задания начальных затрат соединены с соответствующими шинами задания начальных затрат,, выход каждого j-ro регистра i-й группы матрицы соединен с установочньтм входом соответствующаго вычитающего счетчика матрицы (i l,m, j l,n), счетный вход;„каждого вычитающего счетчи

5

0

5

0

5

0

5

с 0

ка матрицы соединен с выходом соответствующего элемента И матрицы, выход i-ro разряда счетчика задания вариантов соединен с первыми входами элементов И i-й строки матрицы и i-ro элемента И группы блока задания затрат, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторыми входами всех элементов И матрицы и через кпючи группы блока выбора оптимального вар ианта со счетными входами соответствующих счетчиков группы, выходы регистров задания начальных затрат и выходы счетчиков группы соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра блока выбора оптимального варианта и с первым информационным входом блока сравнения, выход первого регистра через второй регистр соединен с вторым информационным входом блока сравнения, прямой выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра и через второй элемент задержки со считывающим входом первого регистра, инверсный и прямой выходы блока сравнения соединены с анодами соответствующих разделительных диодов, катоды которых объединены и соединены с обнуляющими входами счетчиков группы, с нулевыми входами триггеров группы |И со считывающими входами регистров матрицы блока задания затрат, а также через первый элемент задержки со счетным входом счетчика задания вариантов, выходы обнуления всех j-x вычитающих счетчиков столбца матрицы соединены с единичными входами j-ro RS-триггера группы (j l,tO , единичные выходы RS-триггеров группы соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы и с входами элемента И, выход которого соединен со считывающими входами счетчиков группы, с вторыми входами элементов И группы блока задания затрат и через третий элемент задержки с тактирующим входом блока сравнения, информационный вход третьего penicTpa -соединен с кодовым выходом счетчика задания вариантов, шина опорного напряжения через выключатель установки исходного-состояния соединена с входом первого элемента задержки и через .выключатель запуска с информационным входом ключа управления, выход которого соединен с управляющим вхо9150109410

дом генератора тактовых импульсов, соединен с выходом переполнения счет- а управляющий вход ключа управления чика задания вариантов.