Данное изо бретение относится к области вычислительной техники.
Известно моделирующее устройство для решения систем линейных и лелиней.ных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входами блока квазианалога, канал последовательно соединенных блока формирования направления спуска, входы которого подсоединены к выходам блока квазианалога, блока уравновешиваиия и второго блока формирования направления спуска, выходы которого подсоединены ко входам блока накапливающих сумматоров, и блок управления.
Данное устройство отличается от известного тем, что оно дополнительно содержит второй дополнительный канал последовательно соединенных одного блока формирования направления спуска, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, блока уравповешивания и второго блока формирования направления спуска выходы которого, в свою очередь, соединены со входами блока накапливающих сумматоров, и распределитель команд, входы которого соединены с выходами блока управления, а выходы - со входами управления блоков формирования . на правления спуска соответствующих каналов, входы блока управления и вторые входы распределителя
соединены с выходами блоков уравновешивания соответствующих каналов.
Это позволяет упростить устройство п ускорить процесс отыскания решения. На чертеже изображена схема устройства. Она состоит из блока квазианалога /, содержащего источники напряжений и токов и пассивные элементы электрических цепей; блоков 2, 3, 4 н 5 формирования наиравлений
спуска; блоков 6 и 7 уравновешивания; блока 8 накапливающих сумматоров; управляющего блока 9; распределителя W.
В состав модели входят два уравновешивающих контура. В исходном состоянии оба
они разомкнуты. В накапливающие сумматоры записывается начальное значение вектора искомых переменных. При этом на выходе блока квазпаналога появляются невязкм системы, линейная комбинация которых представляет собой градиент минимизируемой функции в точке начального приближения.
При реализации метода сопряженных градиентов блоки 2, 3, 4 } 5 иредставляют собой наборы звеньев перемножения с элементами
памяти. По команде с блока 9 через распределитель 10 значения невязок в начально точке приближения записываются в ячейки памяти блока 2 и хранятся в нем на протяжении одного цикла работы модели. Выходы
йо-нулевои точки на вход усилителя контур звеньев перемножения (блоков 2 и 5. Ко вторым входам звеньев блока 2 подведены текущие значения невязок, а ко входам звеньев блока 3 - выходное напряжение блока 6, уравловешивадия. После задания направлений минимизации блокам.и 2 и 5 выдается команда спуска, по которой нроизвод 1тся подключение входа отрабатывающето усилителя блока 6 к выходу блока 2. После оконча ния переходного процесса отработки потенциально-нулевой точки на входе усилителя контур размыкается. В накапливающих сумматорах теперь записано новое приближение вектора рещения. Модель переходит к следующему циклу работы. Предыдущее значение градиента из звеньев перемножения блоков 2 и 5 переносится в соответствующие звенья блоков
4и 5, а в блоки 2 п 3 записывается «OBoe значение градиента, соответствующее полученН01му нр:и1ближению. Как н в первом контуре,
ко вторым входам звеньев блока 4 подводятся текущие значения невязок с выхода квазианалога, а к звеньям блока 5 - выход блока 7 уравновешивания. Очередной шаг минимизации осуществляется при замыкании первого и второго отрабатывающих контуров. Когда невязки на выходах усилителей блоков 6 и 7 становятся равными нулям, контуры размыкаются, и происходит переход к следующему циклу, и т. д. Процесс решения длится до обращения всех невязок на выходе квазианалога в машинные нули.
С п.елыо упрощения модели блоки 2, 3, 4,
5могут быть выполнены в виде ключевых матриц, управление которыми осуществляется двух- или трехпозициоиными нуль-органами.
В такой модели составляющие вектора градиента минимизируемой функции аппроксимируются значениями - 1 или + 1 в зависимости от величины и знака соответствующих невязок и от применяемого способа аппроксимации. В остальном последовательность работы модели остается прежней.
Предмет изобретения
Моделирующее устройство для рещения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входами блока квазианалога, канал последовательно соединенных блока формирования направления спуска, входы которого подсоединены к выходам блока квазианалога, блока уравновешивания и второго блока формирования направления спуска, выходы которого Подсоединены ко входам блока накапливающих сумматоров, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и ускорения процесса отыскания решения, оно дополнительно содерлшт второй дополнительный канал последовательно соединенных одного блока формирования направления спуска, входы которого соединены с выходами блока квазиа-налога, блока уравновешивания и второго блока формирования направления спуска, выходы которого соединены со входами блока наканливающих сумматоров, и распределител. команд, входы которого соединены с выходами блока управления, а выходы - со входами управления блоков формирования направления спуска соответствующих каналов, входы блока управления и вторые входы распределителя соединены с выходами блоков уравновешивания соответствующих каналов.
