Моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений

 

Рс„г .. сйт - ст- в-"А

НИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

257879

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 42m, 7/34

Заявлено ОЗ.Ч!1.1968 (№ 1253805/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 20.XI.1969 Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 6.Х.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК С 06g

УДК 681.332.4 (088.8) Авторы изобретения

Г. И. Грездов и Ю. П. Логвиненко

Институт кибернетики АН Украинской ССР

Заявитель

МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ И

НЕЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

Данное изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно моделирующее устройство для решения систем линейных,и нелинейных алгебраических уравнений, содер кащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, блок многопозиционных нуль-органов, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, распределитель, блок управления и и параллельных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных одной ключевой матрицы, входы которой соединены с выходами блока квазианалога, блока уравновешивания и второй ключевой матрицы, выходы которой соединены со входами блока накаплива ющих сумматоров, а входы управления — со входами управления первой ключевой матрицы и с соответствующими данному каналу выходами распределителя.

Данное устройство отличается от известного тем, что оно содерокит дополнительную ключевую матрицу, входы которой подсоединены к выходам блока накапливающих сумматоров, а выходы — ко входам блока квазианалога, и блок памяти, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, а выходы — со входами управления дополнительной ключевой матрицы; выходы блока многопозиционных нуль-органов соединены со входами распределителя команд; блок управления соединен с блоками уравновешивания, распределителем, блоком памяти и дополнительной ключевой матрицей.

Это позволяет ускорить процесс решения задачи.

II3 чертеже изображена блок-схема устройства.

Она состоит,из блока 1 квазнаналога, содержащего коммутируемые источники напряже1р ния и токов и:пассивные элементы электрических цепей; блока 2 многопозпционных нульорганов распределителя 8; блока 4 памяти; ключевых матриц 5, 6, 7, 8 и 9; блоков 10 и 11 уравновешивания, содержащих по одному от15 рабатывающему усилителю и по два инвертора; блока 12 накапливающих сумматоров и управляющего олока 18.

В математике изве тен способ многошагового спуска. Сущность его заключается в том, 2р что минимизация функции ошибки решаемой системы осуществляется сразу по нескольким направлениям. Для реализации такого способа на модели необходимо несколько уравновешивающих контуров, число которых равно

25 числу шагов одновременного спуска. Предлагаемая модель работает следующим образом.

В накапливающие сумматоры блока 12 записывается начальное приближентге искомого гектора решения. В исходном состоянии в

Зр ключевой матрице 9 замкнуты все ключи, под257879 соединяющие к блоку квазианалога выходы накапливающих сумматоров, н ключи, комму тирующие источники напряжений и то ков, задающих в блоке квазианалога вектор правых частей. Ключи, соединяющие выходы запоми нающих катодных повторителей с блоком квазианалога, разомкнугы. Линейная комбинация невязок на выходе блока 1 представляет собой вектор градиента минимизируемой функции в точке начального приближения.

Блок многопозиционных нуль-органов устанавливает принадлежность каждой невязки к той или иной зоне аппроксимации (в зависимости от применяемого способа аппроксимации), и на катодных повторителях блока 4 происходит запоминание составляющих вектора невязки. По команде с управляющего блока 1 7 через распределитель 8 нуль-органы блока 2 устанавливают ключи блоков матриц 5 и б первого контура уравновешивания в соответствующие положения. После этого блок управления выдает команду, по которой происходит отключение посредством ключевой матрицы 9 выходов накапливающих сумматоров от блока ивазианалогов . и источников, задающих вектор правых частей решаемой системы, и подключение на некоторое время выходов запоминающих катодных повтор ителей ко входам блока квазианалога. В результате этой операции на выходе блока 1 появляется новый вектор невязок, представляющий собой направление минимизации функции ошибки. Невязки запоминаются блоком 4, анализируются блоком нуль-органов, а затем по команде с блока упра|вления во втором контуре уравновешивания устанавливаются ключи в .нужные положения и т. д. Когда во всех контурах уравновешивания установлены аппроксимированные направления спуска, блок управления выдает команду опуока, в результате которой ключевая матрица 9 подсоединяет выходы нака пливающ их сумматоров к блоку 1, подключает правые части решаемой системы и отключает выходы блока 4, замыкаются входные цепи во всех отрабатывающих контурах. 3а время переходного процесса отработки потенциально-нулевых точек на входах блоков уравновешивания происходит спуск к

5 минимуму функции ошибками, и в накагливающие сумматоры записывается новое приближение вектора решения. После этого цикл работы модели повторяется. Процесс поиска решения считается законченным, если все невязки

10 на выходе блока квазианалога не превышают величины машинного нуля.

Предмет изооретения

Моделирующее устройство для решения

l5 систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, блок многопозиционных нуль-органов, входы которого соединены с выходами блока квазианало20 га, распределитель, блок управления и и параллельных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных одной ключевой матрицы, входы которой соединены с выходами блока квазианалога, блока уравновешива25 ния и второй ключевой матрицы, выходы которой соединены со входами блока накапливающих сумматоров, а входы управления со входами управления первой ключевой матрицы и с соответствующими данному каналу

30 выходами распределителя, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса решения задачи, оно содержит дополнительную ключевую матрицу, входы которой подсоединены к выходам блока накапливающих сумматоров, а

35 выходы — ко входам блока квазианалога, и блок памяти, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, а выходы — co входами управления дополнительной ключевой матрицы; выходы блока многопозиционных

40 нуль-органов соединены со входами распределителя команд; блок управления соединен с блоками уравновешивания, распределителем, блоком памяти и дополнительной ключевой матрицей.

257879

Редактор Т,. В. Данилова Составитель Л. Б. Дмитриева Корректор Л, В. Юшина

Заказ 236/1785 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип Харьк. фнл. пред «Патент: >