Устройство для определения максимального числа

 

Изобретение относится к техшгческой кибернетике и может быть использовано при построении техни ческих средств для моделирования нечетких рассуждений и нечетких алгоритмов , а также процессов принятия решений в нечетких условиях. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет «;/ определения максиминной композиции нечетких матриц. Устройство содержит поразрядные узлы сравнения 1 первой группы, поразрядные узлы сравнения 5 второй группы, триггеры 4. Каждый поразрядный узел сравнения первой группы содержит элементы И 17, 18, элементы ИЛИ 19, 21, элемент НЕ 20. Каждый поразрядный узел сравнения второй группы содержит элементы НЕ 12, элементы И 13, 14, элемент ШШ- НЕ 15, элементы ИЛИ 16. В каждой из последовательно подаваемой на входы устройства паре чисел, представленных п-разрядным двоичным кодом, вьщеляется код минимального числа. Из этого минимального числа и предыг дущего текуг его максимума выделяется следующее значение текущего максимума , начальным значением которого является нуль. После р таких шагов на выходе устройства получают двоичный код элемента максиминной композиции нечетких матриц А и В. 1 ил. ttj i tj., i СО 00 e(j4fi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И1

{Я) 4 < 06 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tp уФ Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦ7ИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4249662/24-24 (22) 26.05.87 (46} 07.01.89. Бюл.9 1 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) В.А.Авдеев, В.А.Калашников и В.П.Карелин (53) 681.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1108437, кл. С 06 F 7/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 785867, кл. G 06 F 7/04, 1980 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАКСИМАЛЬНОГО ЧИСЛА

{57) Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении технических средств для моделирования нечетких рассуждений и нечетких алго- ритмов, а также процессов принятия решений в нечетких условиях. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет

Ф/ определения макснминной композиции нечетких матриц. Устройство содержит поразрядные узлы сравнения 1 первой группы, поразрядные узлы сравнения 5 второй группы, триггеры 4. Каждый поразрядный узел сравнения первой группы содержит элементы И 17, 18, элементы ИЛИ 19 21 элемент НЕ 20.

Каждый поразрядный узел сравнения второй группы содержит элементы НЕ

12, элементы И 13, 14, элемент ИЛИНЕ 15, элементы ИЛИ 16. В каждой из последовательно подаваемой на входы устройства паре чисел, представленных и-разрядным двоичным кодом, выделяется код минимального числа.

Из этого минимального числа и предь " дущего текущего максимума выделяется следующее значение текущего максимума, начальным значением которого является нуль. После р таких шагов на выходе устройства получают двоичный код элемента максиминной композиции нечетких матриц А и В. 1 ил.

1449984

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении технических средств для моделирования нечетких рассуждений и нечетких алгоритмов, а также процессов принятия решений в нечетких условиях

Устройство предназначено для по-.. следовательного вычисления элементов 1О результата максиминной композиции или максиминного произведения двух нечетких матриц (нечетких отношений).

Результатом максмальной композиции нечетких матриц А = }}а;„}} и В = 35 м} P rn

}(является нечеткая матрица C = }1С; }}„, эЛементы которой вычисляются по формуле С ф (a;„Ab„.) NAX(MIN(a; „, b„)J.

) а. K

ФО

Операция максиминной композиции нечетких матриц выполняется аналогич- но операции перемножения обычных матриц с той лишь разницей, что вместо опеРации сложения и умножения ис- 25 пользуются операции нечеткой дизъюнкции (Ч) и нечеткой конъюнкции (А) соответственно. Операция М в теории . нечетких множеств сводится к отысканию МАХ, а операция h - -к отысканию

MIN.

Следует отметить, что элементами матриц и векторов А,В,С являются чис-., ла из интервала О, 1). В устройстве онн представлены и-разрядным двоичным кодом. 35

Целью. изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения максимальной композиции 40

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит п поразрядных узлов 1, — 1 „ сравнения первой группы, причем выход 2; каждого поразряд- 45 ного узла сравнения 1 первой группы (i 1,2; j = i и-1) соединен с входом 3; поразрядного узла сравнения

1 +, первой группы. Кроме того, устройство дополнительно содержит Q триггеров 4 -4 и и поразрядных узлов

° h

5, ." 5„сравнения второй группы, выход 6; каждого поразрядного узла сравнения 5 второй группы (i = 1,2;

1, п-1) соединен с входом 7; поразрядного узла 5, сравнения второй группы. Каждый k-й информационный вход 8 каждого поразрядного узла

5 сравнения второй группы (k 1,2;

1, и-1) подключен к входу j-го разряда k-го сравниваемого числа, а выход 9 — к первому информационному

) входу поразрядного узла 1 сравнения первой группы, второй информационный вход которого соединен с выходом триггера 4, подключенного первым ! Э входом к выходу 10. поразрядного узла 1 сравнения йервой группы, 1 вторые входы триггеров 4 - 4 „ соединены с управляющим входом 11 устройства.

Каждый поразрядный узел 5 срав1 нения второй группы содержит элементы ИЕ 12,-122, И 13,-13а, 14, — 14а, ИЛИ-HE 15> ИЛИ 16, — 16, Каждый поразрядный узел 1 срав1 нения первой группы содержит элементы И 17,, 17, 18), 18, ИЛИ 19, ИЕ 20, ИЛИ -21, 21, выходы 22 устройства.

Назначение поразрядных узлов срав° . нения первой группы состоит в выделении максимального числа из двух чи сел, первое Из которых поступает с выходов триггеров, а второе — с выходов поразрядных узлов сравнения второй группы. Вторая группа поразрядных узлов сравнения предназначена для выделения минимального из двух чисел, поступающих на информационные входы поразрядных узлов этой группы.

Группа иэ триггеров предназначена для запоминания двоичного кода максимального числа, выделенного на информационных выходах поразрядных узлов первой группы.

Предполагается, что число и поразрядных узлов сравнения как первой, так и второй групп соответствует разрядности кодов сравниваемых чисел.

Алгоритм работы устройства следующий °

В каждой из последовательно подаваемой на входы устройства k-й паре чисел (а;„, Ь„, где k = 1,2,...,р, представленных и-разрядным двоичным кодом, выделяется двоичный код минимального числа. Из этого минимального числа и предыдущего текущего максимума выделяется следующее значение текущего максимума, также представ ленное в двоичном коде. Начальным значением максимума является ноль.

В результате после р таких шагов на выходе устройства получают двоичный код элемента С максиминной компо1449984

4 зиции С нечетких матриц А и В. Для элементов ИЛИ 21 21 И 18 18

l - У у ф4 получения следующего элемента макси- Следовательно, на выходах 2 2 такт минной композиции необходимо снова . же единичные сигналы. установить в ноль начальное значение Если старший разряд одного из

5 текущего максимума. сравниваемых чисел, скажем k-ro

Устройство работает следующим образом. (kE I1,2j} равен единице, то на инфорВсе Э-триггеры 4, j = 1,п, уста- мационном выходе 10 будет сигнал

Ф Э

11 и

1 навливаются в ноль. Этот код нуля 10 1 и единичнйй сигнал формируется принимается за начальное значение на выходе 2к пеРвого Узла сравнениЯ текущего максимума и поступает на а на выходе 2;, где i 4 k будет сигинформационные входы узлов сравнения нал 0 ° первой группы. Затем на информацион- . Таким обРазом, на выходах 2„, j-го ные входы 8 8 (k = 1,2) устрой» 15 поРазРЯдного Узла сРавнениЯ, Д ства подаются двоичные коды сравнива- = 1,п, могут быть следующие три комемых чисел а;,, Ь, . !1а информацион- бинации сигналов: (1,1), (1,0),(0,1) ° ных выходах 9, -9„ поразрядных узлов Если на выходах 2 некоторого j-го

k сравнения второй группы выделяется узла сравнения возникла вторая или двоичный код минимального из сравни- 20 тРетьЯ комбинациЯ сигналов, то эта ваемых чисел, который, как и код с комбинация передается на входы 3 к 1 триггеров, также поступает на инфор- и выходы 2 всех последующих узлов к мационные входы поразрядных узлов . сравнения, где р 0 1, обуславливая сравнения первой группы. На выходах тем самым выделение на информационных

10) - 10„ этих узлов сравнения выде- 25 выходах узлов двоичного кода большего ляется двоичный код максимального числа, т.е. именно того k-.ãî числа, из чисел, поступивших на информацион- которому в выходной комбинации сооТ

t ные входы этих же узлов. Этот код мак ветствует сигнал "1" на выхо е 2 на выходе симального числа запоминается в Работа поразрядных узлов сравнеD-триггерах в качестве нового значе- ЗО ния второй группы почти аналогична ния текущего максимума подачей сигна-, работе узлов сравнения первой группы. ла с входа 11. После этого íà информа- Отличие состоит в том что благодаря

Э ционные входы устройства подаются наличию элементов НЕ 12 12 осущекоды следующих двух сравниваемых чи- ствляется инверсия кодов чисел, посел.

35 ступающих на входы 8,„ — 8« устройРассмотрим работу поразрядных уз- ства. Поэтому на узлах 5 „ — 5„ сравлов сравнения первой группы. Значе- нения второй группы происходит выде-.. ние входного сигнала на боковых вхо- ление и инвеРсия максимального ин- < дах 3,3 первого узла сравнения рав- веРсного кода из постУпивших на вхоно 1, так как на эти входы подается 40 ды 8« 8>k (k — 1,2) ° ИнверсиЯ логическая единица. На информационные выделенного максимального кода осувходы первого поразрядного узла 1 ществляется при помощи элемента ИЛИсравнения подаются с выхода 9, узла 5 сравнения второй группы и с выхода В результате на информационных триггера 4 старшие и-е разряды срав- выходах 9 -9„ поразрядных узлов 5<: 45 ниваемых чисел, на информационные вхо-. 5», сРавнения второй гРУппы выделяется ды a oporo узла сравне H (n 1) разряды и т.д. чисел, коды которых подаются на входы

Если на обоих информационных входах первого узла сравнения нули, то на выходах элементов И 17,, 17, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

ИЛИ 19 также нули, а на выходе элемента НЕ 20 единица, поэтому на Устройство для определения максивыходах 2), 2 формируются единичные мального числа, содержащее п поразсигналы. 55 Рядн узлов сравнения первой группы.

Если на обоих информационных вхо-; где и - число разрядов сравниваемых дах первого узла сравнения единицы, чисел, причем i-й управляющий выход то единичный сигнал формируется HB каждого 1-Fo поразрядного узла сраввыходе элемента ИЛИ 19, на выходах нения первой группы, где i = 1,2, Составитель В.Журавлев

Техред N,дидык

Корректор В.Бутяга

Редактор В.данко

Заказ 6967/48

Тираж 704

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое препприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 144

j = 1,...,n-1, соединен с i-м управляющим входом (j+I}-го поразрядного узла сравнения, каждый поразрядный узел сравнения содержит четыре элемента И, три элемента KIH, элемент

НЕ, причем информационные входы каждого поразрядного узла сравнения соI единены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, к вторым входам которых соответствен" но подключены соответственно первый и второй управляющие входы поразрядного узла сравнения, выходы первого и второго элементов И соответственно соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента

НЕ и является информационным выходом поразрядного узла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что„ с целью расширения функциональных воэможностей за счет определения максимкиной композиции, в устройство дополнительно введены и поразрядных узлов сравнения второй группы и и триггеров, причем

i-й управляющий выход каждого j-го поразрядного узла сравнения второй группы, где 3. * 1,2, 1, п-1, соединен с i-м управляющим входом (j+I)-ro поразрядного узла сравнения второй группы, k-информационные разряды сравниваемых чисел, где k

1,...,ri, подключены соответственно к первому и второму информационным входам k-го поразрядного узла сравнения второй группы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом k-го поразрядного узла сравнения первой группы, второй информационный вход которого соединен с выходом k-ro триггера, информационный вход которого соединен с информационным выходом k-го поразрядного узла сравнения первой

9984

6 группы, синхровходы всех триггеров объединены и соединены с управляющим входом устройства, выход k-го

5 триггера является k-м выходом устройства а, в каждом по раз рядном узле сравнения первой группы управляющие ! входы узла соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого

10 элементов И, выходы которых являются управляющими выходами поразрядного узла сравнения, информационные входы поразрядного узла сравнения соединены соответственно с первым входом

15 второго и третьего элементов ИЛИ,. вторые входы которых соединены с вьгходом элемента НЕ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены со- „ ответственно с вторыми входами третье

20 го и четвертого элементов И, каждый поразрядный узел сравнения второй группы содержит четыре элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент ИЛИ-HK причем информаци25 онные входы поразрядного узла сравнения через первый и второй элементы

НЕ соответственно подключены к первым входам первых и вторых элементов И и элементов ИЛИ, управляющие входы

30 поразрядного узла сравнения соответственно соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых являются

З5 управляющими выходами поразрядного узла сравнения, выходы первого и второго элементов И соединены с входами с элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и

40 второго элементов ИЛИ и является информационным выходом поразрядного узла сравнения, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами третьего и

45 четвертого элементов И.