Данное изобретение относится к области вычислительной техиики.
Известно моделирующее устройство для решения систем линейных,и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, блок многопозиционных нуль-органов, входы которого соедин1ены с выходами блока квазианалога, распределитель, блок управления и я параллельных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных одной ключевой матрицы, входы которой соединены с выходами блока квазиа-налога, блока уравновешивания и второй ключевой матрицы, выходы которой соединены со входами бло«а накаплива. ЮЩ1ИХ сумматоров, а входы управления - со входами управления первой ключевой матрицы и с соответствующими данному каналу выходами распределителя.
Данное устройство отличается от известного тем, что оно содер жит дополнительную ключевую матрицу, входы которой подсоединены к выходам блока накапливающих сумматоров, а вьгходы - ко входам блока квазианалога, и блок памяти, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, а выходы - со входами управления дополнительной ключевой матрицы; выходы блока многопозиционыых нуль-органов соединены со входами распределителя команд; блок управления соединен с блоками уравновешивания, распределителем, блоком памяти li дополнительной ключевой матрицей.
Это позволяет ускорить процесс решения
задачи.
Па чертеже изображена блок-схема устройства.
Она состоит ;из блока / квазианалога, содержащего коммутируемые источники напрял ения и токов И пассивные элементы электрических цепей; блока 2 многопозпционных нульорганов распределителя 3; блока 4 памяти; ключевых матриц 5, 6, 7, 8 и 9; блоков W и 11 уравновешивания, содержащих цо одному отрабатывающему усилителю и по два инвертора; блока 12 накапливающих сумматоров и управляющего блока 13.
В .математике известен способ многошагового спуска. Сущность его заключается в том,
что мини rизaция функции ошибки решаемой систе.мы осуществляется сразу цо нескольким направлениям. Для реализации такого способа на : юделп необходимо несколько уравновешивающих контуров, число которых равно
числу шагов одновременного спуска. Предлагаемая .одель работает следующим образом. В накапливающие сумматоры блока 12 записывается начальное приближение искомого вектора решения. В исходном состоянии в
соединяющие к блоку квазианалога выходы накапливающих сумматоров, и ключи, коммутирующие источники напряжений и токов, задающих в блоке 1квавианалога вектор правых частей. Ключи, соединяющие выходы запоминающих катодных повторителей с блоком кваз-ианалога, разомкнуты. Линейная комбинация невязок на выходе блока 1 нредставляет собой вектор градиента минимиз;Ируемой функции в точке начального приближения. Блок многапозиционных нуль-органов устанавливает принадлежность каждой невязки к той или иной зоне аппроксимации (в зависимости от применяемого способа аляроксимации), а на катодных повторителях блока 4 :нроисходит за поминание составляющих вектора невязки. По команде с управляющего -блока /-У через распределитель 3 нуль-органы блока 2 устанавливают ключи блоков матриц 5 и первого контура уравновешивания в соответствующие положения. После этого блок управления выдает команду, по которой происходит отключеиие посредством ключевой матрицы 9 выходов накапливающих сумматоров от блока квазианалогов и источников, вадающих вектор правых частей решаемой системы, и подключение на некоторое время выходов запоминающих катодных повтор|Ителей ко входам блока квазианалога. В результате этой операции на выходе блока / появляется новый вектор невязок, представляющий собой направление минимизации функции ошибки. Невязки заномИнаются блоком 4, анализируются блоком нуль-органов, а затем но команде с блока управления во втором контуре уравновешивания устаиавливаются ключи в нужные положения и т. д. Когда во всех контурах ура-вновешивания установлены анпроксимированвые направления спуска, блок управлення выдает команду опуока, в результате которой ключевая матрица 9 подсоединяет выходы накапливающих сумматоров к блоку /, подключает правые части решаемой системы и отключает выходы блока 4, замыкаются
входные цепи во всех отраоатывающих контурах. За время переходного процесса отработки потенциально-нулевых точек на входах блоков уравновешивания происходит спуск к минимуму функции ошибки, и в накапливающие сумматоры записывается иовое приближение вектора решения. После этого цикл работы модели повторяется. Процесс поиска решения считается законченным, если все невязки на выходе блока квазианалога не превышают величины машинного нуля.
Предмет изо б.р е т е и и я
Моделирующее устройство для решения
систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, блок многоцозйционных нуль-органов, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, распределитель, блок управления и п параллельных каналов, вынолненньгх в виде последовательно соединенных одной ключевой матрицы, входы которой соединены с выходами блока квазИаналога, блока уравновешивания и второй ключевой матрицы, выходы которой соединены со входами блока накапливающих сумматоров, а входы управления - со входами управления первой ключевой матрицы и с соответствующими данному каналу
выходамИ распределителя, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса решения задачи, оно содержит дополнительную ключевую матрицу, входь которой подсоединены к выходам блока нака1пливающих сумматоров, а
выходы - ко входам блока -квазианалога, и блок памяти, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, а выходы - со входами управления дополнительной ключевой матрицы; выходы блока многопозиционных
нзль-органов соединены,со входами раснределителя команд; блок управлення соединен с блоками уравновешивания, распределителем, блоком памяти и дополнительной ключевой матрицей.
