Устройство для решения задач математического программирования

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач математического программирования. Целью изобретения является расширение класса решаемых .задач за счет определения координат экстремальной точки при цвух и более переменных. Устройство содержит R- сетки, блок пороговых элементов, формирователи импульсов, блок формирова телей импульсов, индикатор, элементы И, элемент ИЛИ, блок индикации, триггеры , интегратор, блоки формирования координат целевой функции, состоящие из счетчиков, триггеров, интеграторов и элементов И. Блоки формирования координат целевой функции обеспечивают формирование растра прямоугольной системы двух координат на экране индикатора . Отсчет оптимальных значений координат производится по показаниям цифрового индикатора в блоке индикации . 1 ил. с S W

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

45 А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

;(21) 3760521/24-24 (22) 22.05.84 (46) 07.08.86. Бюл. 1) 29 (72) Н.Н.Абросимов, Г.Ф.Лепехин и С.А.Ширин (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 304600, кл. С 06 G 7/34, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 983717, кл. G 06 С 7/122, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МА"

ТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач математического программирования. Целью изобретения является расширенйе класса решаемых,задач за счет определения координат экстремальной точки при двух и более переменных. Устройство содержит Rсетки, блок пороговых элементов, формирователи импульсов, блок формирователей импульсов, индикатор, элементы

И, элемент ИЛИ, блок индикации, триггеры, интегратор, блоки формирования координат целевой функции, состоящие из счетчиков, триггеров, интеграторов и элементов И. Блоки формирования координат целевой функции обеспечивают формирование растра прямоугольной системы двух координат на экране индикатора. Отсчет оптимальных значений координат производится по показаниям цифрового индикатора в блоке индикации. 1 нл.

1249545 3

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач математического программирования, а также в качестве технического средства обучения при изучении этих задач, Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет определения координат экстремальной точки при двух и более переменных и повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для решения задач математического программирования.

Устройство содержит R-сетки 1 и 2, блок 3 пороговых элементов, блок 4 формирователей импульсов, элемент ИЛИ

5, электронно-лучевой индикатор 6, схему 7 изменения значений целевой функции, которая включает триггер 8, интегратор 9, элемент НЕ 10, элементы

И 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов, генератор 15 счетных импуль сов, п одинаковых блоков формирования координат целевой функции 16.1-16.п, содержащих соответственно счетчики

17.1 17.2, ..., 17.п триггеры 18.118.п интеграторы 19.1-19.п и элементов И 20.1-20.п и блок 21 индикации.

R-сетка 1 — матрица резисторов аналог систем функций и R-сетка 2 матрица резисторов — аналог целевой функции представляет собой нелинейные функциональные многополюсники, содержащие нелинейные рези торы. Функциональные преобразователи одной и нескольких независимых переменных, структура и параметры которых должны быть выбраны в соответствии с условиями

Т (ХF) ° 0 Г (1)

1., и = f(x) ( (2) где Ч вЂ” конечный оператор, f — скалярная функция, х — вектор неизвестных;

F — вектор известных величин, и — целевая функция.

Элементы устройства соединены следующим образом. Выходы 20,1-20,п элементов соединены с входами блока 21.

Выход генератора 15 импульсов подключен к счетному входу счетчика 17.1 блока 16. 1. Выход переполнения счетО чика 17.1 подключен к входу триггера

".:8.1 этого же блока 16.1 и к счетному входу счетчика 17.2 блока 16.2. Выход переполнения счетчика 17.2 подключен к

1О

40 входу триггера 18.2 и к счетному входу счетчика 17.3, выход переполнения которого подключен к входу триггера

18.3 и т. д. Выход переполнения счетчика 17.п подключен к входу триггера

18.п. Выходы переполнения счетчиков

17,1 и 17.2 подключены к входам соответственно, формирователей 13 и 14 импульсов. Выходы триггеров 18.1-18.п подключены к входам соответсТвенно интеграторов 19.1-19.п выходы которых подключены к информационным входам R-сеток 1 и 2, а входы интеграторов 19.1 и 19.2, кроме того, — к входам отклонения луча электронно-лучевого индикатора 6, Выходы R-сеток 1 и 2 подключены к входам блока 3 пороговых элементов, группа выходов блока

3 пороговых элементов непосредственно и через блок 4 формирователей импульсов подключена соответственно к первой и второй группам входов элементов ИЛИ 5. К входам элемента ИЛИ

5 подключены также выходы формирователей 13 и 14 импульсов. Выход элемента ИЛИ 5 соединен с входом яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора 6. Выход элемента И 11 под ключен к единичному, а элемент И 12к нулевому входу триггера 8. Входы элементов И 11 и 12 подключены к выходу генератора 15 импульсов, Единичный выход триггера 8 подключен к входу интегратора 9, выход которого подключен к соответствующему входу Rсетки 2. Информационные выходы счетчи ков 17,1 — 17.п соединены с первыми . входами элементов И 20 ° 1-20.п. Вторые входы элементов И 20.1-20.п соединены с выходами блока 4 формирователей импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сначала необходимо составить Rфункцию области, которая является пересечением области, ограниченной условиями неравенств (f), и области пространства, отсекаемой целевой функцией р и содержащей точку экстремума.

R-функция принимает отрицательные значения вне указанной области, положительные — внутри ее и равна нулю,на границе (5). К-функция и целевая функция и реализуются R-сеткой 2, а условия (1) — R-сеткой 1. Генератор 15 импульсов выдает импульсы на счетчик

17.1 для их пересчета, а также на эле1249545

3 менты И 11 и 12 для управления состоянием триггера 8. Сигналы переполнения счетчиков 17.1-17.п изменяют состояние счетных триггеров 8.1-18.п, а сигналы счетчиков 17. 1 и 17.2, кроме того, запускают формирователи 13 и 14 импульсов, выходные сигналы которых играют роль синхронизирующих импульсов.

С информационных выходов этих же счетчиков техущие значения координат 10 поступают на соответствующие элементы

И 20, через которые они пройдут на блок 21.

Симметричные выходные напряжения треугольной формы, играющие роль пере 15 менных моделируемой задачи, с выходов интеграторов 19.1-19.п поступают на входы R-сетки 1 аналогов системы функций и R-сетки 2 аналогов целевой функции и R-функции. 20

При подаче на входы К-сетки 1 и

R-сетки 2 напряжений треугольной формы на их выходах формируются сигналы невязок в условиях (1) и (2). Эти сигналы после прохождения пороговых . 25 элементов блока 3 формируются в двоичные сигналы. Единичный уровень сигнала с выхода блока 3 определяет. знак невязки составленной R-функции, а нулевые уровни через элемент 10 и элемент И 12 устанавливают нулевой уровень на выходе триггера 8. Триггер 8 управляет работой интегратора 9, который производит изменение значения, целевой функции и в сторону его приб,35 лижения к оптимальному. Поскольку из- за перемещения целевой функции область

К-функции сужается, то и время работы интегратора 9, а следовательно, и приращение ьр целевой функции умень- 40 шается, приближаясь к нулю с точностью до единицы младшего разряда счетчиков 17.1-17.п.

Блоки 16.1 и 16.2 и формирователи

13 и 14 импульсов обеспечивают форми-4 рование растра прямоугольной системы двух координат на экране электроннолучевого индикатора 6.

Отсчет оптимальных значений коор- 50 динат производится по показаниям цифрового индикатора в блоке 21.

Формула и з обретения

Устройство для решения задач. математического программирования, содержащее две R-сетки, блок пороговых элементов, блок формирователей импульсов, элемент ИЛИ, индикатор, формирователи импульсов, два блока формирования координат целевой функции, каждый из которых состоит из интегратора, триггера, счетчика и элемента

И, блок индикации и генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика первого блока формирования координат целевой функции, выходы переполнения счетчиков первого и второго блоков формиро= вания координат целевой функции через соответствующие формирователи импульсов подключены к одноименным входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом индикатора, в каждом блоке формирования координат целевой функции информационный выход счетчика подключен к первому входу элемента И, выходы элементов И соединены с вхо1дами первой группы блока индикации, выход переполнения счетчика первого блока формирования координат целевой функции соединен со счетным входом счетчика второго блока формирования координат целевой функции, в каждом блоке формирования координат целевой функции выход переполнения счетчика через триггер соединен с входом интегратора, выходы интеграторов подключены к входам группы индикатора и к входам первых групп R-сеток, выходы которых соединены с Входами блока пороговых элементов, выходы которого подключены к входам первой группы элемента ИЛИ и через блок формирователей импульсов к входам второй группы элемента ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет определения координат экстремальной точки при двух и более переменных, в него введены блок элементов НЕ, элементы И, триггер, интегратор и (и-2) блоков формирования координат целевой функции (n = 1, 2 ... — число переменных), причем выход переполнения счетчика каждого блока формирования координат целевой функции, кроме первого и п-ro, соединен со счетным входом счетчика последующего блока формирования координат целевой функции

I выходы блока формирователей импульсов соединены с вторыми входами элементов

И блоков формирования координат целевой функции, выходы элементов И

i-x блоков формирования координат цеСоставитель Загорбинина

Техред В.Кадар Корректор И.Муска

Редактор В.Иванова

Тираж 67!

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 4327/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1249 левай функции (i = 3, 4...n) подключены к входам второй группы блока индикации, выход интегратора i-ro блока формирования координат целевой функции соединен с соответствующим входом второй группы первой и второй R-сеток, выход генератора счетных импульсов подключен к входу первого, и к первому входу второго элементов И, выходы которых соединены соответственно С 1О

545 6 входами триггера, выход которого через интегратор подключен к вхОду задания начального значения целевой функции

Второй К-сетки, выходы блока пороговых элементов соединены с входами первого элемента И, соответствующий выход блока порого—

:вых элементов через элемент

НЕ соединен с вторым входом второго элемента И.