Устройство для сравнения чисел

 

Изобретение относится к области вычислительной техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности выделения экстремальных значений среди соответствующих элементов двух нечетких множеств и возможности определения дополнения нечеткого множества. Устройство состоит из п узлов сравнения (УС), где п - количество чисел в множествах, каждый УС содержит коммутаторы, блок сравнения, группу элементов ИЛИ, элементы И, ИЛИ, НЕ. При выполнении операции поиски экстремального числа каждый i-и УС (,2,...,п) выделяет экстремальное из i-го числа и числа, выделенного (i-l)-M УС. При выполнении операции поэлементного сравнения с выделением экстремальных значений и определении отношения доминирования сравниваются соответствующие числа двух множеств, и определяется , все ли числа первого Множества больше (меньше) соответствующих чисел второго множества. При выполнении операции определения дополнения нечеткого множества вычисляется инверсное значение каждого элемента множества . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со сд 4 оо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ц4 G 06 F ?/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 Ж 0 1" Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4053249/24-24 (22) 11.04.86 (46) 23.11.87. Бюл. 11 43 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) M.Ñ.Êóïðèÿíîâ, M.Г.Пантелеев, В.А.Филин и И.A.Êoìècñàðoâà (53) 681.325.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 506019, кл. 6 06 7 7/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

В 1254464 кл. 0 06 F 7/02, 1985 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения воз .можности выделения экстремальных зна. чений среди соответствующих элементов двух нечетких множеств и возможности определения дополнения нечет„„Я0„„1354184 А 1 кого множества. Устройство состоит из п узлов сравнения (УС), где ив количество чисел в множествах, каж дый УС содержит коммутаторы, блок сравнения, группу элементов ИЛИ, элементы И, ИЛИ, НЕ. При выполнении операции поиски экстремального числа каждый 1-й УС (i=1,2,...,n) выделяет экстремальное из i-го числа и числа, выделенного (>-1)-м УС. При выполнении операции поэлементного сравнения с выделением экстремальных значений и определении отношения доминирования сравниваются соответствующие числа двух множеств, и определяется, все ли числа первого Множества больше (меньше) соответствующих чисел второго множества. При выполнении фу операции определения дополнения нечеткого множества вычисляется инверсное значение каждого элемента мнокеЮ\ ства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 ):j54 184 2

1 при а Ь

0 при а. Ь

1 при а Ь

0 при а Ь

3о В" д 43

Злементы множества А-(а,:а > 81 поступают через входы 0 соответствующих узлов сравнения, на первые группы нходон коммутатора 2 и блока

4 сравнения. На нторую группу входов коммутатора 3 первого узла 1 сравнения с входя )2 подается значение

00...0 ири поиске максимума и значение 11...) при поиске минимума. На

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в специализированных процессах для обработки нечетких множеств.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности выделения экстремальных значений среди соответствующих элементов двух нечетких множеств и возможности определения дополнения нечеткого множества.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — блок сравнения.

Устройство состоит из и узлов

1, -1„ сравнения, кажпый из которых содержит коммутаторы 2 и 3, блок 4 сравнения, группы 5 элементов ИЛИ, элементы И 6 и 7, элемент ИЛИ 8, .элемент НЕ 9, группы входов сравниваемых чисел первого 10 и второго 11 множеств, группы входов 12 числа третьего множества, .входов 13 задания режима работы, группы информационных 14 и адресных 15 выходов, выхода

l6 указателя режима работы.

Блок 4 сравнения содержит элементы И 17-21, элементы ИЛИ 22-25, элементы НЕ 26-29, а также m (по количеству разрядов сранниваемьгх чисел) поразрядных узлов 30,-30„ сравнения (ПУС), каждый из которых содержит элементы И 31-34, элементы ИЛИ 35, элементы HE 36-38. Блок сравнения содержит также первую 39 и вторую 40 группу входон, нхОД 41 управления, выходы результата 42, 43 и группу выходов экстремального числа 44, Устройство функционирует н трех режимах: поиск экстремума н множестве чисел; поэпементное сравнение двух множеств на больше/меньше (объединение/пересечение нечетких множеств) с вкделением экстремальных значений среди соответствующих элементов двух нечетных множестн и определение отношения доминирования числовых множеств (нключения нечет-ких множеств) и определение дополнения нечеткого множества. управляющий вход коммутатора 3 с управляющего входа 13 поступает нулевой сигнал, который разрешает прохождение числа с второй группы входон коммутатора 3 на его выходы. На второй вход группы 5 элементон ИЛИ и второй управляющий вход коммутатора

2 всех узлов 1 сравнения с управляющего входа 13 узла 1 сравнения поступает нулевой сигнал и число с выхода коммутатора 3 поступает на вторую группу входов коммутатора 2 и через группу 5 элементон ИЛИ на вторую группу входов блока 4 сравнения. Таким образом, на входы блока

4 сравнения первого узла 1 сравнения поступают соответственно элементы а, и 00...0, На управляющий вход блока 4 сравнения подается с входа

13 нулевой сигнал при поиске максимума и единичный при поиске минимума.

Зависимость выходов блока 4 срав25 нения от его входон имеет при нулевом сигнале на входе 13 следующий вид:

Выход 42

При единичном сигнале на входе

13 зависимость противоположная.

Единичный сигнал с выхода 42 блока

35 4 сравнения первого узла 1 сравнения, поступая на первый управляющий нход коммутатора 2, обеспечивает коммутацию его выходов с первой груп. пой входон, тем саьым на его выходе устанавливается значение а,. Это значение поступает на вторую группу входов коммутатора 3 второго узла сравнения, который функционирует аналогично, 45 Таким образом, на выходе 14 коммутатора 2 n-ro узла 1 сравнения устанавливается максимальное из значений а;, i=) n.

На втором 43 выходе блока 4 сран50 нения 1-го узла 1 сравнения единичный сигнал устанавливается в том случае, если выполняется условие ..а;, 1=1,(-!).

Этот сигнал через элемент НЕ 9 нулевым значением поступает на первый вход элемента И 7, а с его выхода на вторые входы элемента И 7 и элемента ИЛИ (i-1)-го узла 1 сравнения и т.д.

1354184

Таким образом, единичные значения установлены на выходах 15 тех узлов 1 сравнения, на входы 10 которых поданы максимальные элементы множества А.

В режиме позлементного сравнения множеств с выделением экстремальных значений и определения отношения доминирования элементы первого множества А=(а,,а,...,а„) поступают через входы 10 соответствующих узлов

1 сравнения на первые группы входов коммутатора 2 и блока 4 сравнения.

Элементы второго множества C=(C

С,...,C„) подаются через входы 11 соответствующих узлов 1 сравнения на первые группы входов коммутатора 3.

На управляющий вход коммутатора 3 с управляющего входа !3, узла 1 сравнения подается единичный сигнал, который разрешает прохождение числа С, с первой группы входов коммутатора 3 на его выходы. На первый вход группы

5 элементов ИЛИ и второй управляющий вход коммутатора 2 всех узлов 1 сравнения с управляющего входа 13 поступает нулевой сигнал и число С; с выхода коммутатора 3 поступает на вторую группу входов коммутатора 2 и через группу 5 элементов ИЛИ вЂ” на вторую группу входов блока 4 сравнения. Таким образом, на входы блока

4 сравнения i-го узла 1 сравнения поступают соответственно элементы а„. и С, исходных множеств.

Режим работы блока 4 сравнения определяется состоянием его управляющего входа.

Если на управляющем входе 41 нулевой сигнал, то устройство реализует Аункцыо поэлементного сравнения множества А и С на больше (объ единение нечетких множеств) с выделением максимальных/минимальных значений среди соответствующих элементов нечетких множеств А и С и вычисление отношения включения нечетл ких множеств А с С. При единичном состоянии управляющего входа блока 4 сравнения осуществляется поэлементное сравнение множеств А и С на меньше (пересечение нечетких множеств) с выделением максимальных/минимальных значений среди соответствующих элементов нечетких множеств А и С и вычисление отношения включения

Сс A.

20 на второй вход которого подается сигнал с выхода элемента И 7 (+1)-rо узла 1 сравнения. Этот сигнал представляет собой конъюкцию результатов

25 попарного сравнения элементов мно жеств А и С с (i+1)-ro по п-й.Сигнал с выхода элемента И 7 первого узла 1 сравнения поступает на выход

16. Единичный сигнал на этом выходе в данном случае соответствует условию а;аС,, =1,п.

40.5

1О 15

Рассмотрим работу устройства при выполнении операций объединения нечетких множеств и вычисления отношения А с С.

На входы блока 4 сравнения i-ro узла сравнения поступают соответственно элементы а; и С; исходных множеств. При этом первый выход 42 блока 4 сравнения управляет работой коммутатора 2 таким образом, что на его выход поступает большее иэ значений а; и С;, и если а; -C;, то на выхо. де 15 i-ro узла 1 сравнения появляется единичный сигнал, в противном случае нулевой. Если выполняется условие а; С,,тo нулевой сигнал второго выхода 43 блока 4 сравнения через элемент НЕ 9 единичным значением поступает на первый вход элемента И 7, Таким образом, в данном случае на выходах коммутаторов 2 узлов 1 сравнения реализуется Аункция поэлементного сравнения множеств на максимум (объединение нечетных множеств А И Г), на выходах 15 — выделение максимальных/минимальных значений, а ло выходу 16 — вычисление отношения включен ния нечетких множеств Ас С.

Операция поэлементного сравнения множеств на минимум и определение отношения Сс А выполняется аналогично.

В режиме определения дополнения нечеткого множества элементы множест ва А=(а,,а,...,а„) поступают на входы !О соответствующих узлов 1 сравнения, на первые группы входов коммутатора 2 и блока 4 сравнения.

На первый вход группы 5 элементов

ИЛИ и второй управляющий вход коммутатора 2 всех узлов 1 сравнения с управляющего входа 13 поступает единичный сигнал, который разрешает поступление числа с третьей группы входов коммутатора 2 на его выходы.

1354184

Таким образом, на входы блока 4 сравнения i-га узла 1 сравнения поступают соответственно элементы а1 и 1 1 е е ы 3 в

Если на вторую группу входов 40 блока 4 сравнения поступает код

11...1, то эта фиксируется элементом И 21, нулевой сигнал с выходя элемента НЕ 28 запрещает рабату цепи переноса, состоящей иэ элементов

И 33 и 34, ИЛИ 35 и НЕ 38. С выхода элементов И 35 на выходы блока 4 сравнения поступает инверсный код числа, поданного на его первую группу входов.

Таким образом, на выходе коммутатора 2 i-го узла 1 сравнения устанавливается значение à, i=ll,n, т.е. реализуется функция определения дополнения нечеткого множества А=1-А.

Формула изобретения

1. Устройство для сравнения чисел, содержащее и узлов сравнения, где

n — - число сравниваемых чисел в множестве, каждый из которых содержит первый и второй коммутаторы, блок сравнения, два элемента И и элемент

ЧЕ„ причем входы i-го сравниваемого числа лерлага множества устройства, где i=1,2...,л„ соединены с информационными входами первых групп первого кбммутатора и блока сравнения

i"".ãî узла сравнения, входы i-го сравниваемого числа второго множества устройства соединены с информационными входами первой группы второго коммутатора i-ro узла сравнения, в х-и узле сравнения выходы второго коммутатора соединены с информационными входами второй группы первого коммутатора, первый выход результата сравнения блока сравнения соединен с первым управляющим входам первого коммутатора и с первым входом перво. го элемента И„. выход которого является i-м адресным выходом устройства, второй выход результата сравнения блока сравнения через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемен та И, первый и второй входы задания режима устройства соединены с управляющими входами соответственно вторых коммутаторов и блоков сравнения всех узлов сравнения, выходы первого коммутатора J-ro узла сравнения, где,)=1,2.. .,(n-1), соединены с информационными входами второй группы второго коммутатора (+1)-го узла сравнения, информационные входы вто5 рой группы второго коммутатора первого узла сравнения являются входами числа третьего множества устройства, выходы первого коммутатора п-ro узла сражения являются информационными

10 выходами устройства, второй вход второго элемента И n-ro узла сравнения подключен к входу логической единицы устройства, выход второго элемента И (+1)-ro узла сравнения соединен с вторым входом второго элемента И

J-го узла сравнения, выход второго элемента И первого узла сравнения является выходом указателя режима устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства эа счет обеспечения воэможности выделения экстремальных значений среди соответствующих элементов двух нечет-.

g5 ких множеств и возможности определения дополнения нечеткого множества, в каждый узел сравнения введен элемент ИЛИ и группа из m элементов ИЛИ, где m — - количество разрядов сравниЗО ваемых чисел, причем в i-м узле сравнения k-й выход второго коммутатора, где k=!,2,. ° .,m соединен с первым входом k-го элемента ИЛИ группы, выход которого соединен с k-м входом второй группы блока сравнения, выходы экстремального числа которого сое. динены с информационными входами третьей группы первого коммутатора, второй вход первого элемента И подключен к выходу элемента RJIH, пер40 вый вход которого объединен со вторым входом второго элемента И, вторые входы элементов ИЛИ всех узлов сравнения объединены н подключены к первому входу задания режима устрой ства, третий вход задания режима устройства соединен со вторыми входами всех элементов ИЛИ групп всех узлов сравнения и вторыми управляющими входами первых коммутаторов всех узлов бо сравнения.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а и щ е е с я тем, что блок сравнения содержит четыре элемента ИЛИ, 5 пять элементов И, четыре элемента

КЕ и m поразрядных узлов сравнечия, каждый из которых содержит три элемен та НЕ, четыре элемента И и элемент

ИЛИ, причем 1с«е входы первой и вто1354 i с<Я a, ff

0 1б

A ff рой групп блока сравнения соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И k-ro поразрядного узла сравнения и соотЭ 5 ветственно через первый и второй элементы HE этого ке поразрядного узла сравнения — с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И k-.ro поразрядного узла срав- 10 нения, в котором выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего эле- 15 мента И, выход которого через третий элемент НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И, вход логической единицы устройства соединен с третьим входом первого и вторым вхо- 20 дом четвертого элементов И первого поразрядного узла сравнения, выход четвертого элемента И l-го поразрядного узла сравнения, где l=1,2,..., ...,(m-1), соединен с третьим вхо- 25 дом первого и вторым входом четвертого элементов И (1+1)-го поразрядного узла сравнения, выход первого элемента И k-ro поразрядного узла сравнения соединен с k-м входом пер- 10 ного элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ, первого элемента И, и через первый элемент HE -- с первым входом второго элемента И, выход четвертого элемента И и-ro поразрядного узла сравнения соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, и через второй элемент НŠ— с первым входом четвертого элемента И, k-й вход второй группы .блока сравнения соединен с

k-м входом пятого элемента И, выход которого через третий элемент HE соединен с вторыми входами третьих элементов И всех поразрядных узлов сравйения, управляющий вход блока сравнения соединен с входом четвертого элемента НЕ и со вторыми входами первого и третьего элементов И, выходы которых соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ, выход четвертого элемента НЕ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И,. выходы которых соединены с вторыми входами соответственно четвертого и третьего элементов ИЛИ, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами результата блока сравнения, выход элемента HJIH k-ro поразрядного узла сравнения является k-м выходом экстремального числа блока сравнения.

1354184

Составитель В. Горохов

Редактор Н.Бобкова Техред И.Ходанич Корректор М.Иаксимипииец

Закаэ 5694/43

Тираж 6?1 Подписное

ВНИИПИ Гасударственното комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035„ Иосква, -35,, Раукская наб., д. 4/5

Проиэводственна-полиграфическое предприятие, г. У кгород„ ул. Проектная, 4