Вычислительный узел гибридного сеточного процессора для решения нелинейных задач теории поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) Н 1) С 06 С 7/4 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ неипых зацач те для решения нел поля, описываем уравнениями в ч на сеточных мод ния - повышение 10нический инстиифференциальным стных производных, лях, Цель изобрете точности решения х д СССР984.СР986. теории поля. Вычисдержит резисторы,накапливающий конющие резисторы, цифбразователи, компаяемый блок нелинейрядка, оптроны. елинеиных зада ительный узел егистры, ключи тельствоС 7/46,льство СС 7/46,денсатор, соглас роаналоговые пре ратор, кодоуправ ности второго и 1 ил ЗЕЛ ГИБРИЛНОГСДЛЯ РЕШЕНИЯИИ ПОЛЯ 6 оптроны 15 группы инфо входов, вых 9 узла. ерв уюционн18 и относится к вычислии предназначено для ных задач теории пол фференциальными уравых производных, на резистори вторуюуправляющные точки бретен й техн Из тельн решенх имежя нелин аемых д опи иями в част х.ени точЦелсти ых мод ь изоб- повышение точйных задач теори оводиния уп ел решени яю а гибридного сеычислительного у одбока 12 яетовых а 12 и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР,НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ ТЕ поля. На чертеже представлена схе точного процессора,Вычислительный узел включает кодоуправляемые резисторы 1, регистры 2,ключи 3.1-3.4 второй регистр 4, накапливающий конденсатор 5, первый согласующий резистор 6, первый цифроаналоФговый преобразователь 7, первый регистр 8, второй цифроаналоговый преобразователь 9, третий регистр 10,компаратор 11, кодоуправляемый блок12 нелинейности второго порядка, четвертый регистр 13, второй согласующий 2(57) Изобретение относится к вычлительной технике и предназначен Оптроны 15 выбираются с линейными характеристиками изменения мости в зависимости от изм равляющего потенциала, или управл щего тока. 11 ри применении оптроно нелинейной характеристикой можно делировать таким образом соответс вующую нелинейность моделируемых раметров, либо корректировать эту характеристику соответствующим и ром нелинейных характеристик бло Можно также программным способом давать значения коэффициентов нел нейности, эта процедура осуществл ся занесением соответствующих код сигналов в регистр 13. Выход блок может быть подключен к источникам лучения оптронов 15 и без согласующе 1635202го резистора 14. Компартор 11 имеетразностный выход.Вычислительный узел работает следующим образом.Решение на гибридном сеточном процессоре отыскивается в виде суперпозиции двух решений: одного - в видеопорных значений моделируемой функции,другого - в виде отклонений от задан Оного уровня. При этом имеются Фактически две сеточные модели: первая -из кодоуправляемых резисторов 1 длямоделирования опорного уровня моделируемой функции, вторая - из оптронов 15 для моделирования нелинейныхэффектов. При сопряжении сеток производится цифровое управление параметрами управляющих цепей оптронов,Каждый узловой элемент сеточных моделей набран из включенных в узловуюточку межузловых проводимостей с локальным управлением. Такая структураузлового элемента позволяет эффективно моделировать задачи с существенной неоднородностью, например, многослойных гетерогенных систем, приэтом каждый моделируемый слой заменяется узловым элементом и параметрыэтого элемента, порой сильно отличаюциеся, задаются в соответствии с геометрией и физическими характеристиками моделируемого слоя, Сеточный процессор позволяет проводить решение влюбом из трех базовых режимов работыпри использовании данного вычисли 35тельного узла на цифроуправляемойсеточной модели, на аналоговой оптоэлектронной сеточной модели, на гибридной сеточной модели являющейсясовокупностью двух первых. При этоманалоговая сеточная модель позволяетповысить быстродействие и сразу жеполучать решение, на этой же моделиможно "проигрывать" большое количество вариантов, а выбранные затем варианты уточняются на более точнойгибридной модели, в которой цифровымметодом задаются опорные значения моделируемых функций и соответствующиеим значения межузловых проводимостей,а также коэффициенты нелинейностейблоков 12, отклонения от опорных значений моделируемйх Функций реализуется на оптронах 15, Получаемое на такой составной сеточной модели решениеатем может быть уточнено уже на цифроуправляемой модели с заданием локальных неоднородностей,Преобразователь 7 предназначен для задания узловых функций источников. Этот бчок также может бытьприменен для задания граничных и начальных условий, в последнем случае включены ключи 3.2 и 3.4 и производится зарядка конденсатора 5 в соответствии с начальными условиями решаемой задачи,Преобразователь 9 служит для задания опорного сигнала, относительно которого на выходе компаратора 11, по сути являющегося блоком сравнения, формируется разностный сигнал, управляющий грез блок 12 светимостью источников излучения оптронов 15 и, соответственно, проводимостью Фото- резисторов этих оптронов.формула изобретенияВычислительный узел гибридного сеточного процессора для решения не,линейных задач теории поля, содержащий кодоуправляемые резисторы, первые выводы которых объединены и являются выходом вычислительного узла, первый ключ и первый регистр, выход которого подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым выводом первого согласующего резистора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности,в него введены регистры, ключи, оптроны, накапливающий конденсатор, второй цифроаналоговый преобразователь, компаратор, второй согласующий резистор и кодоуправляемый блок нелинейности второго порядка, выход которого через второй согласующий резистор подключен к анодам Фотодиодов оптронов, катоды фотодиодов оптронов соединены с шиной нулевого потенциала, выходы второго регистра подключены к управляющим входам ключей, информационные входы которых соединены с первыми выводами кодоуправляемых резисторов, информационные входы первого и второго ключей подключены соответственно к второму и первому выводам первого согласующего резистора, выход третьего ключа соединен с первым входом компаратора и первыми выводами фоторезисторов оптронов, вторые выводы Фоторезисторов оптронов подключены к соответствующим вторымСоставитель А.Яицковедактор А.Лежнина Техред А.Кравчук ктор М.Шароши 57 Тираж 386 Государственного комитета по и 113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиямаушская наб., д. 4/5 ЗакаВНИИПИ и ГКНТ СС 3Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 5 1635202 6выводам кодоуправляемых резисторов,,входом компаратора, выход котороговыход четвертого ключа через накап- подключен к информационному входу ко.ливаюций конденсатор подключен к ши- доуправляемого блока нелинейностине нулевого потенциала, выход тре- второго порядка, управляющий вход ко 5тьего регистра через цифроаналоговый торого соединен с выходом четвертогопреобразователь соединен с вторымрегистра.