Устройство для оптимизации многомерных параметрических рядов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач оптимизации многомерных параметрических рядов. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Устройство позволяет получить точное решение оптимизации многомерных параметрических рядов. Устройство содержит блок 4 управления, блок 1 производственно-эксплуатационных затрат, блок 2 начальных затрат, блок 3 сумматоров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЫ:ТРУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4418037/24-24 (22) 22.03.88 (46) 23.10.89. Бюл.М 39 (72) 0 ° Г.Алексеев, С.А.Васильковский, В.А.Шалимов и Н.И.Ячкула (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 947871э кл. G 06 G 7/48ь 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 1265800, кл. G 06 G 7/l22, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ МНОГОМЕРНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ РЯДОВ

„„SU 151 044 A 1 (5l)4 G 06 С 7/122 С 06 F 15/20

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач оптимизации многомерных параметрических рядов.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства. Устройство позволяет получить точное решение оптимизации многомерных параметрических рядов. Устройство содержит блок 4 управления, блок 1 проиэводственнозксплуатационных затрат, блок 2 начальных затрат, блок 3 сумматоров °

1 ил.

151/044

11зобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решении задач оптимизации многомерных параметрических рядов. 5

Эти задачи возникают при необходимости определения оптимального набора из исходногo множества 11 1, 2, °

m ) типов изделий, обладающих ограниченной взаимозаменяемостью по удовлетворению потребностей иэ заданного множества их видов 3. tl 2, n), Математически одн.". пз наиболее общих задач стандартизации — задача оптимизации многомерных параметрических рядов«формулируется следующим образом:

Определить " I такое, что

f (, ) = mitk(f (c )/ы / «c I) где

C, + 2 пп.п С; е ai jc 3 ie о

С; — начальные э атр аты, свяэ ан- 25 ные с использованием изделий i-го типа и не зависящие от числа этих изделий;

С . — производственно-зксплуатаll ционные затраты на удовлет- 30 ворение иэделиями х-го типа потребностей j-го вида.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит блок I производственно-экплуатационных затрат, блок ? начальных затрат, блок 3 сумматоров, блок 4 управления, Блок 1 производственно-эксплуатационных затрат содержит матрицу ячеек задании 3а трат 5,, i !,ш, ij у

1,п и шунтпрующих резисторов

6., j l,п. Ячейки 5 задания затрат 45 предназначены для задания величии

С " производственно-эксплуатационных

1J з ат р ат и каждая из них содержит ключ

7, задатчик 8, нагрузочный резистор

9 и диод 10.

Блок 2 начальных затрат содержит

m ячеек задания начальных затрат 11 „

11 каждая из которых предо назначена для задания величины С.

l,ш и содержит ключ 12 и задатчик 13, Блок 4 управлении предназначен для задания варианта используемых изделий (< 1), подачи сигнала начала решения, определения наилучшего вариант» И l и содержит счетчик 14,, аналого †ппфров преобразователь l5, схему 16 сравнения, триггеры 17

19, регистры 20 и 21, элемент И 22, элемент ИЛИ 23, элементы 24 и 25 задержки, вход 26 запуска устройства, транспарант 27.

Устройство реализует алгоритм решения задачи оптимизации МНогоМерных параметрических рядов, сущность которого заключается в последовательном переборе всех возможных вариантов и выборе из них наилучшего, т.е, позволяет найти точное решение задачи.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом решения на шины питания подается напряжение и задатчиками 8 ячеек задания затрат 5 " i

"l

l,m, j = l,п устанавливаются напряжении Ь, пропорциональные величи ) 9 нам С, производственно-эксплуатаци1 онных затрат, а задатчиками 13 ячеек задания начальных затрат ll,, l,m устанавливаются напряжения

Э пропорциональные величинам С . на1 чальных затрат.

Кроме того, счетчик 14 регистр

2l обнуляются, в регистр 20 записывается максимально-возможное двоичное число (111...1 ), триггеры 17 — 19 устанавливаются в состояние "0, Решение задачи начинается подачей кратковременного импульса на вход запуска устройства (продолжительность импульса должна быть меньше времени задержки импульса в элементе 25 задержки ).Поданный импульс поступает на первый вход элемента ИЛИ 23, с выхода которого сигнал поступит на вход установки триггера 17, переводя его в состояние "1". С выхода триггера 17 сигнал поступает на вход элемента 25 задержки, где задерживается на время, необходимое для вычисления величины f((d) в блоке сумматоров, и на счетный вход счетчика 14, на выходах которого образуется двоич ная комбинация 000...01, т.е. задается вариант у= jl) включающий только изделия первого типа.

С выходов счетчика 14 двоичная комбинация 000. ° .01 поступит на входы регистра 21 и на управляющие входы блоков 1 и 2, замыкая ключи 7 первой eтроки ячеек задания затрат 5

13 э", !

517044...,5,„ блока 1 и ключ 12 ячейки 11 блока ? .

В блоке 1 производственно-эксплуатационных затрат для каждого из

l,п столб>цов ячеек задания затрат

5;, i 1,п> нагрузочные резисторы

9, диоды 10 ячеек столбца и резистор

6 образуют схему выбора минимальногU напряжения, на выходе которой всегда поддерживается напряжение, равное минимальному из напряжений на задатчиках, подключенных ячеек столбца, т.е. на резисторах 6, j l,п всегда будет поддерживаться напряжение, пропорциональное min С,, j = l,п, (J

- которое поступает на первые входы блока сумматоров, на вторые входы которого с подключенных ячеек задания затрат поступит напряжение, пропорцио-20 о нальное величинам С;, i Е cd .

В блоке 3 сумматоров определяется величина которая поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 15.

После определения величины f(v) сигнал; задержанный элементом 25 задержки, поступает на вход сброса триггера 17, переводя его в "0" состояние и на вход установки триггера 18, единичный сигнал с выхода которого поступает на вход элемента

24 задержки, где задерживается на вРемя, необходимое для завершения сравнения чисел в схеме 16 сравнения, на управляющий ВхОд аналоГО цифрОВОГО 40 преобразователя 15, с выхода которого число, равное f(cd), поступает на первый вход схемы 16 сравнения и на вход регистра 20. Одновременно сигнал с выхода триггера 18 поступит на ,45 первый вход элемента И 22, на втором входе которого поддерживается сигнал логической единицы, с инверсного выхода триггера 19, который также постуйает на вход считывания регистра

20, обеспечивая поступление числа Е на второй вход схемь> 16 сравнения.

Сигнал с выхода элемента И 22 поступает на управляющий нход схемы 16 сравнения, Разрешая осуществить срав-55 нение чисел f(cu) и f, поданных на его входы.

Если выполняется условие f(cd) (f то сигнал с выхода схемы сравнения поступит на вход ус пановки триггера

l9, переводя его в состояние "l". При этом сигнал с инверсного выхода триггера 19 становится равным "0", чтс> закрывает элемент И 22, не разрешая осуществлять сравнение чисел, и зас прещает считывание числа f из регистра 20 в устройство 16 сравнения.

Одновременно сигнал с выхода триггера

19 поступает на вход записи регистра

20, в который записывается новое значение f = f(c»), а также на вход записи регистра 21, в который записывается комбинация сг, давшая лучшее значение flcc>).

После осуществления этих операций сигнал, задержанный в элементе 24 задержки, поступает на входы сброса триггеров 18 и 19, переводя их в состояние "0" ° При этом сигнал с инверсного выхода триггера 19 разрешит подачу нового числа из регистра 20 на второй вход схемы 16 сравнения и на второй вход элемента И 22, фиксируя тем самым готовность к осуществлению нового сравнения чисел.

Ф

В том случае, если f Ъ f (cd), то сигнала на выходе схемы 16 сравнения нет и сигнал с выхода элемента 24 задержки переведет триггер 18 в состояние "0", снимая управляющий сигнал с аналого-цифрового преобразователя

15 и прекращая подачу числа f(cd) на устройство 16 сравнения и регистр 20.

И в первом и во втором случае сигнал с выхода элемента 24 задержки по ступает так же на второй вход элемента

ИЛИ 23 сигнал с вь>хода которогв переводит триггер 17 в состояние "1", сигнал с выхода которого поступает на счетный вход счетчика 14, на выходах которого образуется новая комбинация

000...10, что соответствует новому варианту использования иэделий, и, одновременно, на вход элемента задатчика 25, обеспечивая дальнейшую работу устройства по аналогии с рассмотренным.

Далее весь описанный процесс повторяется многократно до тех пор, пока не будут перебраны все возможные комбинации используемых изделий (при этом счетчик 14 каждый раз изменяет свое состояние на единицу и общее количество комбинаций равно 2 ). Посс ле того, как проанализирован послед> / ний вариант 111...11 на следующем шаге на выходе счетчика 14 появится

1517044 сигнал переполнения, который поступит на транспарант 27, сигнализируя об окончании решения. При этом в регистре 21 хранится оптимальный вариант используемых изделий (Ыс 1), а в регистре 20 — величина минимальных затрат (Е(Ы)), соответствующих этому варианту.

При этом задача решена точно, ибо просмотрены все возможные комбинации иэделий.

При этом время решения задачи размерности (m и) может быть оценено величиной t е„ Ъ 2 (Г + „ ), где 15 время задержки в элементах

24 и 25 задержки, т.е. не зависит от величины и, что существенно для задач большой размерности;

Формула изобретения

Устройство для оптимизации многомерных параметрических рядов, содержащее блок производственно-эксплуа- 2ñ тационных затрат, блок сумматоров и блок управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности работы у стройства . блок управления содержит устройство сравне-30 ния, аналого-цифровой преобразователь, первый, второй и третий триггеры, первый и второй регистры, первый и второй элементы задержки, элемент

И, элемент ИЛИ, счетчик и транспарант,з первый вывОд которого эаземпен, второй вывод подключен к выходу переполнения счетчика, выход которого поразрядно объединен с информационным входом второго регистра и являет-40 ся выходом блока управления, счетный вход счетчика соединен с выходом первого триггера и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса первого триггера и с 4 входом установки второго триггера, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, первым входом элемента И и с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является информационным входом блока управления, а выход соединен с первым входом схемы сравнения и с информационным входом первого регистра, вьмод которого соединен с вторым входом схемы сравнения, вход разрешения считывания первого регистра соединен с вторым входом элемента И и инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с входами разрешения записи первого и второго регистров,. вход установки третьего триггера соединен с выходом схемы сравнения, вход оазрешения осуществления сравнения которой соединен r. выходом элемента И, а вход сброса третьего триггера соединен с выходом первого элемента задержки, с входом сброса второго триггера и с первым

1 входом элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом установки первого триггера, второй вход элемента ИЛИ является входом запуска устройства, информационный вход блока управления соединен с выходом блока сумматоров, первая группа из входов которого соединена с группой выходов блока производственноэксплуатационных затрат, который содержит группу шунтирующих резисторов, матрицу ячеек задания затрат, каждая из которых содержит ключ, задатчик, нагрузочный резистор, и диод, анод которого является выходом ячейки задания затрат, а катод соединен с выходом ключа, управляющий вход которого является управляющим выходом ячейки задания затрат, информационный вход ключа соединен с выводом подвижного контакта задатчика и первым выводом нагруэочного резистора, вторые выводы которых заземлены, а первый вывод задатчика образует задающий вход ячей= ки задания затрат, выходы ячеек задания затрат каждого столбца матрицы объединены и образуют соответствующий выход группы выходов блока производственно-эксплуатационных затрат и соединены с первым выводом соответствующего шунтирующего резистора, вторые входы которых соединены с объединенными задающими входами ячеек задания затрат и соединены с общей шиной питания устройства, управляющие входы ячеек задания затрат каждой строки матрицы объединены и образуют i-й вход группы входов блока производственно-эксплуатационных затрат, который соединен с соответствующим разрядом выхода блока управления и соответствующим i-входом блока начальных затрат, состоящего иэ m ячеек задания начальных затрат, каждая иэ которых состоит из ключа и задатчика, первый вывод которого эаземпен, а вывод подвижного контакта соединен с информационным входом ключа, выход ключа ячейки задания начальных затрат является

151/044

10 чальных затрат образуют входы блока

Составитель А.ушаков

Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Редактор В.Бугренкова

Заказ 6392/52 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", .Ужгород, ул. Гагарина,101 выходом блока начальных затрат и соединен с соответс твуюи им входом второй группы блока сумматоров, управляющие входы ключей ячеек задания на5 начальных затрат, вторые выводы эадатчиков ячеек задания начальных затрат соединены с шиной питания.