Устройство для решения оптимальных задач Советский патент 1993 года по МПК G06F15/20 G06F15/419 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для аппаратного решения задач идентификации в специализированных вычислительных устройствах автоматизированных систем управления технологическими процессами и систем автоматизированного проектирования.

Цель изобретения - расширение класса аппаратно решаемых задач, за счет решения задач идентификации.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее группу из m блоков задания показателей и группу из п сумматоров, введены блок выбора минимального кода, группа из п элементов ИЛИ, элемент задержки и группа из m элементов задержки, генератор одиночных импульсов и матрица тхп элементов идентификации,

каждый из которых содержит регистр и расчетный блох (где m - число используемых для идентификации показателей объекта (процесса), п - число типов идентифицирующих объектов (процессов). Причем считывающие входы блоков задания показателей соединены с входом запуска устройства и объединены с входом запуска генератора одиночных импульсов и входами считывания данных регистров всех элементов идентификации, а информационные выходы i-ro блока задания показателей ( 1,т) соединены с первым информационным входом расчетных блоков i-ой строки матрицы элементов идентификации, второй информационный вход расчетных блоков соединен с информационным выходом регистра этого же элемента идентификации, тактовые входы расчетных блоков элементов идентифи0000

со

00 00 00

кации первой строки матрицы объединены с входам первого элемента задержки rpyh- пы и соединены с выходом генератора одиночных импульсов, тактовые, расчетных блоков элементов, входы 1-х строк матрицы (1-1, пл-1) объединены с входом 1-го элемента задержки группы и соединены с выходом (1-1)-го элемента задержки, выход т-го элемента задержки соединен со считывающи- ми входами сумматоров и входом элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом блока выбора ми- нимального кода, выходы которого являются информационными выходами устройства, входы блока выбора минимального кода соединены с выходами сумматоров, информационные входы сумматоров соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, с входами j-ro элемента ИЛИ (j 1, п) соединены выходы рассчетных блоков j-ro столбца матрицы элементов идентификации. Введение матрицы элементов идентификации позволило одновременно определять отклонения компонент вектора показателей идентифицируемого объекта (процесса) от соответствующих компонент альтернативных типов объектов (процессов). Введение группы элементов задержки, группы элементов ИЛИ и сумматоров обеспечило последовательное формирование обобщенного показателя несоответствия одновременно по всем типам альтернативных объектов. Введение блока выбора минимального кода обеспечило одношаговое определение типа объекта (процесса), вектор показателей которого имеет наименьшее значение обобщенного показателя несоответствия.

Функциональная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блоки 1| задания показателей, матрицу элементой идентификации 2ij, каждый из которых состоит из регистра 3 и расчетного блока 4, группу сумматоров 5j, блок 6 выбора минимального кода, группу элементов ИЛИ 7j, генератор одиночных импульсов 8, группу элементов задержки 9i, элемент задержки 10, вход запуска устройства 11 и информационные выходы устройства 12j (i 1,m, j 1,n). Перед решением значения показателей, учитывае- мых для идентификации - PI, i - 1 ,m заносятся в соответствующие блоки задания показателей li, I 1, m, а в регистры 3 элементов идентификации 2ц, заносятся значения показателей идентифицирующих типов объектов (процессов) - Rij. i 1,m. J 1,n. Содержимое сумматоров 5j, j 1. n обнуляется.

Решение начинается подачей сигнала уровня логической единицы на вход 11 запуска устройства. Сигнал с входа 10 поступает на считывающие входы блоков задания показателей 1i, вход запуска генератора одиночных импульсов 8 и на считывающие входы регистров 3 элементов идентификации 2ij (Г 1, m. j 1,n). С информационных выходов блоков li значения PI поступают на

первый информационный вход расчетного блока 4 элементов 2 ,n (t 1,m), а на второй вход расчетного блока 4 каждого элемента идентификации 2 поступает значение RIJ (I 1, m, j 1, о). Генератор одиночных импульсов генерирует прямоугольный импульс, который поступает на вход элемента задержки 9i и тактовые входы расчетных блоков 4 элементов идентификации 2ij, j 1,п. При этом в расчетных блоках 4 осуществляе тся расчет значений Sij H-Pi/Pijl, j 1,п. Рассчитанные значения с информационных выходов элементов 2IJ поступают на соответствующий вход элементов ИЛИ 7j, а с их выходов - на информационный

вход сумматоров 5 и суммируется с их содержимым Q 1,п). Через время т достаточное для расчета значений Sij и их суммирования, появляется импульс на выходе элемента задержки 9, и начинается второй шаг работы, который как и последующие, аналогичен выше рассмотренному первому. Через время Т m т сигнал с выхода элемента задержки 9т поступает на считывающие входы сумматоров 5j и значения обобщенных показателей несоответствия

QJ 2 Sij с выходов сумматоров поступает i 1

на информационные входы 6 выбора минимального кода. Одновременно сигнал с выхода элемента задержки 9т поступает на вход элемента задержки 10. Через время задержки, достаточное для срабатывания блок 6, сигнал с выхода элемента достаточное для срабатывания блока 6, сигнал с-вы- хода элемента задержки 10 поступает на тактовый вход блок 6 и при этом сигнал уровня логической единицы появляется на том из выходов 12j j 1, п которому соответствует минимальное значение обобщенного показателя несоответствия. Информационный выход 12j, j 1, п с сигналом единичного уровня однозначно определяет из п альтернативных тип объекта (процесса) наиболее

близкого к идентифицируемому.

Таким образом, предлагаемое устройство за конечное число шагов решения обеспечивает выбор для заданного объекта (процесса) идентифицирующего объекта из группы альтернативных. Это свидетельствует о расширении класса аппаратно решаемых задач и делает возможным использование изобретения и специализированных вычислительных устройствах автоматизированных систем управления, работающих в итеррактивном режиме и режиме реального, времени.

Формула изобретения Устройство для решения оптимальных задач, содержащее группу из m блоков задания показателей и группу из п сумматоров (т - число используемых для идентификации показателей объекта (процесса), п - количество типов идентифицирующих объектов (процессов), входы считывания блоков задания показателей группы соединены с входом запуска устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса аппаратно решаемых задач за счет решения задач идентификации, в него введены блок выбора минимального кода, группа информационных входов которого соединена с выходами соответствующих сумматоров группы, а группа ёыхо- дов образует информационные выходы устройства, генератор одиночных импульсов, элемент задержки, группа из m элементов задержки, группа из п элементов ИЛИ, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих сумматоров группы, и матрица из m х п элементов идентификации, каждый из которых содержит регистр и расчетный блок, вход генератора одиночных импульсоа соединен с входом запуска устройства, с которым соединены считывающие входы регистров

элементов идентификации матрицы, пер- информационный вход расчетных блоков элементов идентификации по строкам матрицы объединены и соединен с 1&нфор- мацирнным выходом соответствующего

блока задания показателей, а второй информационный вход расчетных Блоков соединен с информационным выходом регистра этого же элемента идентификации, информационные выходы расчетных блоков каждого столбца матрицы соединены с входами соответствующего элемента ИЛИ, группы, тактовые входы расчетных блоков первой строки матрицы элементов идентификации объединены и соединены с входом первого

элемента задержки группы и с выходом генератора одиночных импульсов, а тактовые входы расчётных блоков остальных строк матрицы элементов идентификации объединены и соединены с входами соответствующих элементов задержки группы и с выходом соответственно предшествующего элемента задержки группы, выход m-ro элемента задержки группы соединен с входом считывания сумматоров группы и с входом

элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом блока выбора минимального кода.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для аппаратного решения задач идентификации в специализированных вычислительных устройствах автоматизированных систем управления, работающих в режиме реального времени и итеррактивных режимах. Цель изобретения - расширение класса эппарат- но решаемых задач за счет решения задач идентификации. Устройство содержит m блоков задания показателей(т число используемых для идентификации показателей блок выбора минимального кода, п сумматоров (п - количество идентифицирующих объектов), т+1 элементов задержки, п элементов ИЛИ и матрицу mxn элементов идентификации, каждый из которых состоит из расчетного блока и регистра. В процессе работы устройства тип идентифицирующего объекта из п альтернативных определяется по минимуму рассчитанных значений обобщенных показателей степени несоответствия. 1 ил. сл с