Устройство для решения оптимизационных задач стандартизации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выбора оптимального варианта использования некоторых средств из имеющегося набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат. Цель изобретения - повышение достоверности и точности решения за счет полного перебора возможных вариантов. Устройство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управления, генератор 5 тактовых импульсов, счетчик 6 задания вариантов, элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит ячейки 10 (M групп по N ячеек в каждой группе, образующие матрицу M X N), каждая ячейка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И 15<SB POS="POST">1</SB> - 15<SB POS="POST">M</SB>, группу регистров 16<SB POS="POST">1</SB> - 16<SB POS="POST">M</SB> и шины 17<SB POS="POST">1</SB> - 17<SB POS="POST">M</SB> задания начальных затрат. Блок 3 содержит блок 18 сравнения, регистры 20, 21, группу счетчиков 22<SB POS="POST">1</SB> - 22<SB POS="POST">N</SB>, элемент И 23, группу ключей 24<SB POS="POST">1</SB> - 24<SB POS="POST">N</SB>, группу триггеров 25<SB POS="POST">1</SB> - 25<SB POS="POST">N</SB>, элементы 26, 27 задержки, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30. 1 ил.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 С 7/122

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292785/24-24 (22) 03.08.87 (46) 15.08.89. Бюл. Il 30 (72) О.Г. Алексеев, С.А, Васильковский, О.И. Ракитянский и Н,И,Яч, кула (53) 681. Э(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 947871, кл. G 06 G 7/48, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У l265800 кл. G 06 G 7/122е 1985 ° („.SU„„1501094 А1

2 (54) УСТР011СТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ СТАНДАРТИЗАЦИИ (57) Изобретение отйосится к вычислительной технике и может быть использовано для выбора оптимального варианта использования некоторых средств из имеющегося набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат, Цель изобретения — повышение достоверности и точности решения за счет полного ,.перебора возможных вариантов, Устрой3 1501094 ство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управления, геретатор 5 тактовых импульсов, счетчик 6 задания вариантов, элемент 7 задержки, выкпючатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит ячейки 10 (m групп по п ячеек в каж- 10 дой группе, образующие матрицу m r n), каждая ячейка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент,И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И

15» — 15,„, группу регистров 16 — 16 и шины 17 — 17 задания начальных затрат, Блок 3 содержит блок 18 сравнения, регистры 20, 21, группу счетчиков 22»вЂ”

22„, элемент И 23, группу ключей 24»вЂ”

24„, группу триггеров 25,-25„, элементы задержки 26, 27, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30, 1 ил, Изобретение относится к вычисли- 20 тельной технике и может быть исполь-.. зовано для выбора оптимального варианта использования некоторых средств из имеющегося набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат.

Цель изобретения — повышение до-. стоверности и точности решения эа счет полного перебора возможных вариантов.

На чертеже представлена схема пред-30 лагаемого устройства, устройство содержит шину 1 опорного напряжения, блок 2 задания затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управления, генератор 5 так" 35 товых импульсов, счетчик 6 задания вариантов, первый элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состояния и выключатель 9 запуска.

Блок 2 состоит из ячеек 10 (ш групп 40 по и ячеек в каждой группе,. т.е. образующие матрицу m w n); каждая ячей-.. ка содержит шину 11 задания производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13 и 45 элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И 15»-15, группу регистров 16,-16< и шины 17»вЂ”

17 задания начальных затрат °

Блок 3 образуют блок 18 сравнения, второй регистр 19, первый регистр 20, третий регистр 21, группа счетчиков 22»-22„, элемент И 23, группа ключей 24»-24„, группа триггеров 25„25„, третий элемент 26 задержки, второй элемент 27 задержки, разделительные диоды 28 и 29 и сумматор 30.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве минимизируется функция

Й(Я) = С + пыпС; (1) о еЯ )еЭ де С, — начальные затраты, связ ан1 ные с использованием иэделий

i-ra типа и не зависящее от числа этих изделий;

С вЂ” производственно-эксплуата() ционные затраты на удовлетворение изделиями i-го типа потребностей j-ro вида.

Типы иэделий, заданы исходным множеством 2 = (1,2...,,ra) причем ивделия обладают ограниченной взаимозаменяемостью.

Виды потребностей заданы множеством I = (1,2...,,п .

Устройство работает следующим образом, Перед началом решения задачи счетчик 6 обнуляется, в регистр 12 каждой ячейки 10 записывается число, равное производственно-эксплуатационным затратам при выполнении j-й работы i-м изделием С;

В регистры 16„, i = l,m, записываются числа, равные величинам началь ных затрат С на разработку и проиэ1 водство i-ro типа изделий. Если количество анализируемых изделий m » меньше ш, то в регистры с номерами i ып» записываются числа, больше заданных начальных затрат, В регистр 19 записывается максимально возможное число (111...1 ) .

Решение задачи начинается кратковременным включением выключателя 8, в результате чего опорное напряжение от шины 1 поступает на считывающие

1501094 входы регистров 12 и осу|пествляет запись содержащегося в них числа С в вычитающие счетчики 13, а также обнуляет счетчики 22 и триггеры 25, а через время задержки, достаточное для завершения переходных процессов, сигнал поступает на счетный вход счет чика 6, на выходе которого образуетI ся комбинация 000.. ° 01, т,е, множество 63= (I11 включает только первый тип изделий, На этом этап предварительной настройки устройства закончен, После замыкания выключателя 9 t5 опорное напряжение через ключ 4 поступает на вход генератора 5, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И 14, на вторые входы которых подается напряжение от >-го 20 разряда счетчика 6, и если в нем находится "1", то тактовые импульсы с выхода элемента И 14 поступают на вычитающий счетчик 13 ° Одновременно импульсы от генератора 5 через замкну- 25 тые ключи 24 поступают на счетные входы счетчиков 22. Процесс продолжается до тех пор, пока на выходе одного из вычитающих счетчиков 13 j-ro столбца блока 2 не появится сигнал 30 обнуления, который поступает íà Sвход триггера 25> и переводит его в состояние "1", При этом соответствующий ключ 24 размыкается, в результате чего в счетчике 22, записывается число, равное min С; . Процесс опiE. CJ ределения минимальной величины С, в каждом столбце осуществляется аналогично °

После того, как во всех столбцах

- будет определено минимальное число

С, все триггеры 25 переходят в состояние "1" и на выходе элемента

И 23 появляется сигнал "1", который

45 поступает на считывающие входы счетчиков 22 и вторые входы элементов

И 15. Если в i-м разряде счетчика 6 находится "1", то сигнал "1" с выхода соответствующего элемента И 15; поступает на считывающий вход регистра 16 .

При этом информация, записанная в счетчиках 22 и регистрах 16, поступает на сумматор, где определяется Величина f(ß) Где(Вариант ис 55 ,польэуемых иэделий, определяемый комбинацией "1" и "0" в счетчике 6 (например, комбинация "00...0101" соответствует иэделиям 1-ro и 3-го типов) . С выхода сумматора 30 число

f(Q) поступает в регистр 20 и на первый вход блока 18 сравнения, на второй вход которого поступает величина

f, записанная в регистре 19 ° Сигнал

Ф с выхода элемента И 23, задержанный элементом 26 задержки на время, достаточное для осуществления суммирования, поступает на управляющий вход блока сравнения 18, в результате чего в нем выполняется сравнение величин.

4.

Если f(È) f, то сигнал .с блока сравнения через разделительный диод 29 поступает на входы обнуления счетчиков 22 и К-входы 9. S-триггеров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осуществляет запись величин С " в соответствуюшие вычита11 ющие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого задержанный сигнал поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуется новая комбинация "0" и "1", соответствующая новому варианту используемых иэделий.

Если f(V) c f, то сигнал с выхода блока 18 сравнения поступает на вход записи регистра 21, в котором фиксируется комбинация иэделий, а также на вход элемента 27 задержки, с выхода которого сигнала, задержанный на время, достаточное для завершения сравнения, поступает на считывающий вход регистра 20, с выхода которого число Й(Я) поступает в регистр 19 и становится опорным для последующих шагов решения, Одновременно сигнал через разделительный диод 28 поступает на входы обнуления счетчиков 22 и триггеров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осуществляет запись величин С в соответствующие вычитающие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого сигнал, задержанный на время, достаточное для записи комбинации в регистр 21 и переписи информации из регистров 12 ячеек затрат в вычитающие счетчики 13, поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуется новая комбинация "0" и 1", соответствующая новому варианту Я используемых изделий, Далее описанный процесс повторяется многокра1но до тех пор, пока не

1501094 будут перебраны все возможные комбинации используемых изделий (при этом счетчик 6 каждый раз изменяет свое состояние на единицу и общее колир, 5 чество комбинаций равно 2 ), После того, как проанализирован последний вариант, на следующем шаге на выходе счетчика б появляется сигнал переполнения, который размыкает ключ 4, в результате чего прекращается подача напряжения на генератор 5 тактовых импульсов и решение задачи заканчивается, По окончании решения задачи в регистре 2f, зафиксировано оптимапь- 15 ное сочетание используемых изделий, а в регистре 19 — величина минимальных затрат.

Формула изобретения 20

Устройство для решения оптимизационных задач стандартизации, содержащее блок задания затрат и блок выбора оптимального варианта, о т л и- 25 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности решения за счет полного перебора возможных вариантов, в него введены генератор тактовых импульсов, счетчик 30 задания вариантов, ключ управления, первый элемент задержки, выключатель установки исходного состояния, выключатель запуска, блок задания затрат содержит матрицу регистров, со- 35 стоящую из m групп по п регистров в каждой группе, матрицу m y n элементов И, матрицу ш х и вычитающих счетчиков, m регистров задания начальных затрат и группу из m элемен- 40

ТоВ И, блок выбора оптимального варианта содержит группу из n. R 5-триггеров, группу из п ключей, группу из и счетчиков, первый, второй и третий регистры, сумматор, блок сравнения, второй и третий элементы задержки, элемент И и два разделительных диода, при этом информационные входы регистров матрицы подключены к шинам задания производственно-эксплуатаци50 онных затрат, информационные входы всех регистров задания начальных затрат соединены с соответствующими шинами задания начальных затрат, выход каждого j-го регистра i-й группы

55 матрицы соединен с установочным входом соответствующего вычитающего счетчика матрицы (i = 1,m, j= 1,n) счетный вход1 каждого вычитающего счетчика матрицы соединен с выходом соответствующего элемента И матрицы, выход

i-го разряда счетчика задания вариантов соединен с первыми входами элементов И i — и строки матрицы и i-го элемента И группы блока задания затрат, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторыми входами всех элементов И матрицы и через кпючи групI пы блока выбора оптимального варианта со счетными входами соответствующих счетчиков группы, выходы регистров задания начальных затрат и выходы счетчиков группы соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра блока выбора оптимального варианта и с первым информационным входом блока сравнения, выход первого регистра через второй регистр соединен с вторым информационным входом блока сравнения, прямой выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра и через второй элемент задержки со считывающим входом первого регистра, инверсный и прямой выходы блока сравнения соединены с анодами соответствующих .разделительных диодов, катоды которых объединены и соединены с обнуляющими входами счетчиков группы, с нулевыми входами триггеров группы и со считывающими входами регистров матрицы блока задания затрат, а также через первый элемент задержки со счетным входом счетчика задания вариантов, выходы обнуления всех j-х вычитающих счетчиков столбца матрицы соединены с единичными входами j-ro

RS-триггера группы (j = 1,n),,единичные выходы RS-триггеров гругпы соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы и с входами элемента И, выход которого соединен со считывающиья входами счетчиков группы, с вторыми входами элементов

И группы блока задания затрат и через третий элемент задержки с тактирующим входом блока сравнения, информационный вход третьего регистра -соединен с кодовым выходом счетчика задания вариантов, шина опорного напряжения через выключатель установки исходного состояния соединена с входом первого элемента задержки и через выключатель запуска с информационным входом ключа управления, выход которого соединен с управляющим вхо10

l 501094

Составитель Г. Осипов

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Редактор А. Orap

Заказ 4871/47 Тираж 668 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 дом генератора тактовых импульсов, а управляющий вход ключа управления соединен с выходом переполнения счетчика задания вариантов.