Устройство для решения задач оптимизации Советский патент 1990 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач выбора состава элементов системы по максималь- ному сроку службы системы при ограничении на ее стоимость.

Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства путем решения минимаксных рас- пределительных задач.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; н фиг.2 - временная диаграмма работы блока синхронизации; на фиг.З - функ- циональная схема блока формирования комбинаций.

Устройство содержит блок 1 сравнения, сумматор 2, блок 3 задания рицы стоимости, блок 4 синхронизации, блок 5 формирования комбинаций, блок 6 регистрации, блок 1 выбора минимума, блок 8 задания матрииы сроков службы, вход 9 задания ограничения на величину стоимости системы устройства, вход 10 пуска устройства, с первого по четвертый выходы 11-14 блока 4 синхронизации, выходы 15 вариантов исполнения элементов системы,

ВЫХОД 16 СТОИМОСТИ СИСТеМЫ устройства

Блок 5 формирования комбинаций содержит группу из Э регистров 17 сдвига, где Э - количество элементов оптимизируемой системы, причем вход 18 разрешения изменения К-го числа бло- ка 5 подключен к входу разрешения сдвига К-го регистра 17, информационный выход которого является выходом 19 значения К-го числа блока 5, тактовый вход которого подключен к входам признаков сдвига всех регистров 17 сдвига группы.

Устройство работает следующим образом.

Пусть система включает в себя Э различных элементов, каждый из которых может быть выполнен в В вариантах. Известны срок службы и стоимость М-го варианта (,...В) К-го элемента (,...Э) системы. Требуется выбрать такой комплект элементов , который обеспечивает максимально возможный срок службы всей системы при ограничении на ее стоимость.

Перед началом работы приводят в исходное состояние блок 5 формирова- ния комбинаций (на всех его выходах устанавливаются коды числа 1 - первый вариант исполнения «сех эле

Q

. Q

,

5

0

ментов системы), упорядочивают по возрастанию срока службы варианты исполнения элементов системы (при этом предполагается , что стоимость вариантов исполнения также упорядочена по возрастанию) и заносят матрицы стоимости и сроков службы в блоки 3 и 8 соответственно.,По входу 9 задают ограничение на величину стоимости системы.

На вход 10 пуска устройства подают импульсный сигнал уровня логической 1. При этом блок 4 синхронизации формирует последовательность сигналов, предусмотренную временной диаграммой его работы. Сигнал уровня логической 1 появляется на выходе 11 блока 4 синхронизации. При этом блок 1 сравнения выдает на свой выход результат сравнения те- кущей стоимости системы (в первом такте это стоимость системы из элементов, выполненных по первому варианту,) и максимально допустимой стоимости системы. Если ограничение на стоимость системы выполняется, сигнал на выходе блока 1 отсутствует и блок 4 синхронизации продолжает свою работу. Потенциал уровня логической 1 появляется на выходе 12 блока 4. При этом блок 6 регистрации фиксирует текущие варианты исполнения элементов системы. Через время, достаточное для записи информации в блок 6, блок 4 снимает потенциал со своего выхода 12 и формирует потенциал уровня логической 1.на выходе 13. При этом блок 7 выбирает минимальный код из всех присутствующих на его входах и формирует сигнал уровня логической 1 на соответствующем ему выходе (тем самым выбирается элемент системы, ограничивающий ее срок службы). Через время, достаточное для выбора минимума, блок 4 формирует сигнал уровня логической 1 на выходе 14. При этом блок 5 формирования комбинаций изменяет значения чисел на тех своих выходах, которым соответствуют единичные потенциалы на его входах разрешения изменения чисел (тем самым изменяют вариант исполнения тех элементов системы, которые ограничивают в текущем цикле работы стоимость системы).

Через время, достаточное для изменения комбинации, блок 4 снимает потенциалы с выходов 13 и 14 и формирует потенциал уровня логической 1 на своем выходе 11. Далее работа устройства повторяется до тех пор, пока при очередном цикле сравнения блок 1 не сформирует сигнал уровня логической 1 (что означает, что стоимость очередного набора элементов системы превышает ограничение). При этом в блоке 6 зафиксирована предшествующая комбинация, соответствующая вариантам исполнения элементов системы, удовлетворяющим условию стоимости и имеющим максимальный срок службы.

Формула изобретения Устройство для решения задач оптимизации, содержащее блок задания матрицы стоимости, блок задания матрицы сроков службы, блок выбора минимума, блок регистрации и блок синхронизации, вход которого является входом пуска устройства, причем К-й информационный выход блока задания матрицы срока службы (....Э, где Э - количество элементов в оптимизируемой системе) подключен к одноименному входу блока выбора минимума, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет решения минимальных распределительных задач, в него введены сумматор,блок формирования комбинаций и блок сравнения, первый информационный вход

575201 , 6

которого является входом задания ограничения на величину стоимости системы, причем первый выход блока синхронизации подключен к входу опроса блока сравнения, второй выход блока синхронизации подключен к входу признака записи блока регистрации, К-й информационный выход которого являетJQ ся выходом варианта исполнения К-го элемента системы устройства, третий выход блока синхронизации подключен к входу опроса блока выбора минимума, К-й выход позиции минимального

15 кода которого подключен к входу разрешения изменения К-го числа блока формирования комбинаций, выход значения К-го числа которого подключен к входу выбора элемента в К-й строке

20 блока задания матрицы сроков службы, к К-му информационному входу блока регистрации и к входу выбора элемента в К-й строке блока задания матрицы стоимости, К-й информационный

25 выход которого подключен к входу

К-го слагаемого сумматора, выход которого подключен к второму информационному входу блока сравнения, выход признака больше которого подключен к

3Q входу останова блока синхронизации, четвертый теыход которого подключен к тактовому входу блока формирования комбинаций, информационный выход блока выбора минимума является выходом стоимости системы устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач выбора состава элементов системы по максимальному сроку службы системы при ограничении на ее стоимость. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет решения минимальных распределительных задач. Устройство содержит блок 1 сравнения, сумматор 2, блок 3 задания матрицы стоимости, блок 4 синхронизации, блок 5 формирования комбинаций, блок 6 регистрации, блок 7 выбора минимума, блок 8 задания матрицы сроков службы, вход 9 задания ограничения на величину стоимости системы устройства, вход 10 пуска устройства, с первого по четвертый выходы 11...14 блока 4 синхронизации, выходы 15 вариантов исполнения элементов системы, выход 16 стоимости системы устройства. Перед началом работы приводят в исходное состояние блок 5 формирования комбинаций, упорядочивают по возрастанию срока службы варианты исполнения элементов системы и заносят матрицы стоимости и сроков службы в блоки 3 и 8 соответственно, по входу 9 задают ограничение на величину стоимости системы. После подачи на вход 10 пуска устройства импульса уровня логической единицы блок 4 синхронизации формирует последовательность сигналов, под управлением которой в блок 6 регистрации записывается информация о вариантах исполнения элементов системы. 3 ил.

jrL JT.

JTL

Фиг. Z

Редактор С.Лисина

Составитель А.Ушаков

Техред М.Ходанич Корректор М.Кучерявая

Заказ 1786

Тираж 571

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС.СР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг.З

Подписное