Генератор нечетких чисел Советский патент 1993 года по МПК G06F7/58 G06F15/36 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для формирования пар нечетких с чисел с нечеткой взаимозависимостью.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования пар нечетких чисел с нечетко некоррелированной взаимосвязью.

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора нечетких чисел.

Генератор нечетких чисел содержит последовательно соединенные ГТИ 1, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел (ДРРСЧ), узел 3 числения правого граничного элемента нечеткого множества, вычитатель 4, умножитель 5 и сумматор 6, последовательно соединенные узел 7 вычисления левого граничного элемента нечеткого множества, выход которого соединен со вторым входом вычитателя, и

первый элементзадержки 8, выход которого соединен со вторым входом сумматора 6, второй элемент задержки 9, вход которого соединен с выходом ДРРСЧ 2 и узла 7, а выход соединен со вторым входом умножителя 5, первый регистр 10, информационный вход которого соединен выходом сумматора 6, последовательно соединенные первый датчик 11 нечетких чисел (ДНЧ) и второй детектор 12 знака числа, последовательно соединенные коммутатор 13 и второй регистр 14, второй 15 и третий 16 ДНЧ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора 13, дополнительный элемент задержки 17, вход которого объединен с входами первого 11, второго 15 и третьего 16 датчиков нечетких чисел, а выход соединен с управляющими входами первого 10 и второго 14 регистров, последовательно соединенные дополнительный вычитатель 18, вход которого соединен с выходом суммато(Л

С

00

со

GJ 00 О ЧЭ

pa 6, первый детектор 19 знака числа и управляющий инвертор 20, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 13, а управляющий вход - с выходом второго детектора 12 знака числа.

Датчики 11, 15, 16 могут быть выполнены в виде элементов 3-9 основного устройства с соответствующими связями, а детекторы 12, 19 в частном случае .соответствуют непосредственной связи знакового разряда выхода датчика 11 и вычитателя 18 с входами управляемого инвертора 20. Узлы 3 и 7, как м в устройстве-прототипе, могут быть выполнены в виде ПЗУ.

Работает генератор нечетких чисел следующим образом.

Импульсы с выхода генератора ГТИ 1 поступают на вход опроса датчика 2, по каждому из которых на выходе последнего вырабатывается возможное значение xi случайного числа х с равномерным распределением в интервале (0, 1). В узле 3 вырабатывается готовый граничный элемент Ynp нечеткого множества, а узле 7 - левый граничный элемент Ул. Для симметричной функции принадлежности типа примерного равенства

fiy (Y) max { 0, 1 |Y-alа

},

где а, а- параметры положения и размаха функции принадлежности, точка Уп определяется из условия:

Yn + а .

XI 1а

а точка Ynp - из условия:

л Ynp - a

Тогда узел 7 программируется на основании равенства

Yn a+ a(xi-1),(Т)

а узел 3 - на основании равенства

Ynp a+ a(1-xi)(2)

В вычитателе 4 формируется разность Ynp - Ул, которая после множества в умножителе 5 на xi -1 и сложения в сумматоре 6 с величиной Ул преобразуется в возможное значение нечеткого множества на l-ом шаге.

Описанные процессы повторяются для каждого импульса ГТИ 1, при этом возможные значения первых чисел пар нечетких чисел формируются на каждом такте работы ГТИ 1 на выходе сумматора 6.

Процессы, аналогичные тем, которые описаны выше для блоков 2-6, происходят в датчиках 11, 15, 16. Однако при этом в первом датчике 11 соответствующие узлы вычисления правой и левой граничных элементов нечеткого множества программируются в соответствии с формулами (1) и (2) при а 0, (7 1. Во втором датчике 15 левый

граничный элемент вычисляется пбформуле (1), а правый Ynp а, а в третьем датчике 16 - левый Yn ; а, а правый вычисляется по формуле (2).

В дополнительном вычитателе 18 определяется большим или меньшим; чем параметр положения а является первое число пары нечетких чисел. Первый детектор 19 знака числа выделяет знак результата вычитания, который при положительном знаке числа на выходе первого детектора 12 не инвертируется в управляемом инверторе 20, а при отрицательном знаке числа - инвертируется. При этом при положительном

5 знаке на управляющем входе коммутатора

13 (например, уровень логической единицы)

. на его выход поступает сигнал с выхода

третьего-датчика 16, а при отрицательном

знаке - с выхода второго датчика 15.

0 По соответствующему импульсу ГТИ, задержан ному в дополнительном элементе задержки 17 на время переходных процессов в блоках 12-16, 18-20, в первом 10 и втором 14 регистрах записывается пара не5 четко некоррелированных нечетких чисел.

Описанные выше процессы повторяются по каждому импульсу ГТИ 1..

При этом благодаря вновь введенным блокам и связям существенно расширяются

0 функциональные возможности устройства, поскольку помимо нечетких чисел, формируемых на выходе сумматора 6, формируется и соответствующее ему второе число пары, нечетко коррелированное с первым.

5 При этом обеспечивается следующая методика формирования второго числа пары. Если первое-число сформировано слева (справа) от параметра положения а и на выходе первого датчика 1Т в результате розы г0 рыша сформирован положительный знак, то во второй регистр 14 будет записано второе число, которое-также будет слева (справа) от параметра положения а. Если же на выходе первого датчика 12 будет отрицательный

5 знак, то во второй регистр 14 будет записано второе число, которое расположено с противоположной (по отношению к первому числу) стороны параметра положения а. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

0 Генератор нечетких чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, датчик равномерно распределенных случайных чисел, два блока вычислений соответственно левого и правого граничных элементов нечетко5 го множества, выполненных в виде первого и второго блоков постоянной памяти, вычи- татель, умножитель и сумматор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с выходом опроса датчика равномерно распределенных случайных чисел,

выход которого соединен с входом первого элемента задержки и с адресными входами первого и второго блоков постоянной памяти, выходы которых соединены с входами соответственно уменьшаемого и вычитав- мого вычитателя, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого через вто- рой элемент задержки соединен с выходом второго блока постоянной памяти, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования пар нечетких чисел с нечетно некоррелированной взаимозависимостью, в него введены три датчика нечетких чисел, два регистра, коммутатор, дополнительный вычитатель, два детектора знака, дополнительный элемент задержки, элемент ИСК- ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход

генератора тактовых импульсов соединен с входами опроса датчиков нечетких чисел и через дополнительный элемент задержки с управляющими входами первого и второго регистров, информационные входы которых соединены с выходами соответственно сумматора и коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго детекторов знака, входы которых соединены с выходами соответственно первого датчика нечетких чисел и дополнительного вычитателя, входы уменьшаемого и вычитаемого которого соединены соответственно с выходом сумматора и входом константы устройства, первый и второй информационные входы коммутатора соединены с выходами соответственно второго и третьего датчиков нечетких чисел.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования пар нечетких чисел с нечеткой взаимозависимостью. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования пар нечетких чисел с нечетко некоррелированной взаимозависимостью. Генератор нечетких чисел содержит ГТИ 1, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, узлы 3, 7 вычисления правого и левого элементов нечеткого множества, вычитатели 4, 18, умножитель 5, сумматор 6, элементы задержки 8, 9,17, регистры 10,14, датчики нечетких чисел 11, 1J5, 16,детекторы 12, 19 знака числа, коммутатор 13, управляемый инвертор 20. 1 ил.