Устройство для распознавания ситуаций

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование для оценки состояния объекта по нескольким параметрам при нечетком задании степени принадлежности возможных значений параметров заданному состоянию объекта позволяет повысить точность распознавания. Устройство содержит многоразрядные регистры 1 сдвига, генератор 2 тактовых импульсов, блок 6 выделения максимального сигнала, счетчик 7 импульсов и блок 8 памяти постоянных значений. Благодаря введению вычислителей 3 функции принадлежности, умножителей 4 на коэффициенты и сумматоров 5 в устройстве обеспечивается возможность учета изменений во времени функции принадлежности. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки состояния объекта по нескольким параметрам при нечетном задании степени принадлежности возможных значений параметров заданному состоянию объекта.

Известно устройство для распознавания ситуаций, содержащее многоразрядные регистры сдвига, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, блок памяти постоянных значений и блок выделения максимального сигнала.

Недостатком устройства является относительно низкая точность, обусловленная тем, что при распознавании ситуаций не учитывается возможный переменный во времени характер степени принадлежности того или иного значения параметра заданной ситуации. Например, если о ситуации судят по цвету объекта, то оттенки цветов резко зависят от естественной освещенности объекта, которая подчиняется строгому периодическому изменению.

В изобретении достигается повышение точности распознавания.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для распознавания ситуаций содержит многоразрядные регистры 1.1. . . 1. m сдвига, к тактовым входам которых подключен выход генератора 2 тактовых импульсов, вычислители 3 функции принадлежности, умножители 4 на коэффициент, сумматоры 5, блок 6 выделения максимального сигнала, счетчик 7 импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 2, и блок 8 памяти постоянных значений. Блок 8 выполнен в виде группы ПЗУ. Информация об их программировании приведена ниже.

Работает устройство для распознавания ситуаций следующим образом.

На входы регистров 1.1. . . 1. m по сигналам генератора 2 заносятся результаты измерений S^j_i параметров, характеризующих состояние объекта (i= ; j= , где m - число измеряемых параметров; N - число ячеек регистров 1). Таким образом, в установившемся состоянии в каждом регистре 1. i находится N отсчетов соответствующего параметра.

Каждому значению параметра соответствует значение функции принадлежности (S^j_i), характеризующей принадлежность j-го значения i-го параметра некоторому заданному состоянию объекта.

В каждом из блоков 3. i. j вычисляется значение функции принадлежности для текущего значения S^j_i. Блоки 3. i. j в частном случае могут быть выполнены в виде ПЗУ и программироваться на соответствующую функцию принадлежности например "примерного равенства" линейного вида (S^j_i)= max0,1- , (1) где S_oi и σ_i - параметры положения и размаха функции принадлежности, характеризующие значение параметра, соответствующее безусловному состоянию объекта в заданном состоянии, и размах функции принадлежности соответственно.

В умножителях 4.1. . . 4. m формируются взвешенные значения функций принадлежности γ_i μ_si(S^j_i), которые в сумматорах 5 преобразуются во взвешенные суммы Σ_j= .

Следует учесть, что целесообразно коэффициенты важности выбирать с учетом их нормировки γ_i< 1 , = 1. Поэтому взвешенные суммы Σ_j ∈ (0,1) можно интерпретировать как возможные значения функций принадлежности распознаваемой ситуации, в качестве которой принимается максимальное значение из сформированных взвешенных сумм: μ_c= mx{ Σ_j} .

При поступлении очередных результатов измерений происходит обновление выходного сигнала, что позволяет проводить непрерывно оценку текущей ситуации. При этом параллельно с работой устройства по импульсам генератора 2 заполняется счетчик 7, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный, например, текущему времени t. Код сигнала поступает на адресные входы блока 8. На выходе каждого ПЗУ блока 8 из них формируются в соответствии с переменными входными сигналами переменные значения величины σ_i , которые становятся функцией времени σ_i(t).

Таким образом, значения σ_i(t), поступающие на входы второй группы вычислителей 3, изменяют формируемые значения функций принадлежности (см. формулу (1)).

Зависимость σ_i(t) может иметь любой требуемый вид, например гармонический или пилообразный, если, например, устройство работает в условиях переменной периодически изменяющейся освещенности.

Таким образом, благодаря введению в устройство дополнительных блоков и связей существенно повышается точность распознавания, поскольку в нем возможно учесть изменения функции принадлежности во времени.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СИТУАЦИЙ, содержащее многоразрядные сдвиговые регистры по числу параметров, характеризующих ситуацию, информационные входы которых являются соответствующими входами устройства, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами всех многоразрядных сдвиговых регистров, счетчик импульсов, блок памяти постоянных значений и блок выделения максимального сигнала, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что в него введены вычислители функции принадлежности, умножители на коэффициенты и сумматоры, вход счетчика импульсов подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы каждого многоразрядного сдвигового регистра подключены к входам первой группы одноименных вычислителей функции принадлежности, выходы счетчика импульсов соединены с входами блока памяти постоянных значений, выходы которого подключены к входам второй группы каждого вычислителя функции принадлежности, выходы которого через одноименный умножитель на коэффициенты соединены с входами соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к входам блока выделения максимального сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1