Устройство для выделения экстре1ального значения функции «i-, .

264814 Союз Советских Социалистических Республик.1968 ( 1242264/18-2 Кл. 42 пт 5, 1/02 явлен исоединением заявкиМП риоритетпубликовано 03.111,19 О, Бюллетеньата опубликования описания 16 Х 1.1970 Комитет по делам изобретений н открыт при Совете тлинистро СССР(088.8) Авторыизобретени А, С. Кутовой и О. Б. Макаревич ганрогский радиотехнический инститявител ТРЕфАЛЬНО ГОРом,. ТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ФУНКриращений происхоений, поступающих Описываемое устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах и системах автоматического управления. 5Известны устройства для определения экстремального значения функции, состоящие из сумматоров, клапанов, блока накопления приращений, блока управляющих сигналов и элементов памяти. 10 Точность функционального преобразования известных устройств относительно низка.Описываемое устройство отличается тем, что в нем входная шина соединена со входом 15 блока задержки и первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти, а выход - со входом блока накопления приращений, первый выход которого соединен со входом блока управляющих 20 сигналов, а второй выход соединен с первым входом блока клапанов поправки. Второй вход блока клапанов поправки соединен с первым выходом блока управляющих сигналов, а выход - с первым входом сумматора поправки; 25 второй выход блока управляющих сигналов соединен с первым входом блока клапанов входных приращений, второй вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход - со вторым входом сумматора поправки, 30 выход которого через инвертор знака соединен со входом элемента памяти.Это позволяет значительно расширить динамический диапазон изменения отрабатываемых величин и повысить точность воспроизведения функциональных зависимостей, Кроме упомянутого, предлагаемое устройство расширяет логические возможности высокопроизводительного класса вычислительных средств - цифровых интегрирующих машин с многоразрядными приращениями.На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства, где: 1 - вход устройства;2 - входной сумматор; 3 - блок накопления приращений; 4 - блок выработки управляющих сигналов; 5 - элемент (блок) задержки; б - клапан поправки; 7 в блок клапанов входных приращений; 8 - сумматор поправки;9 - блок изменения знака выходного приращения; 10 - элемент памяти; 11 - выход устройства.Назначение указанных элементов и блоков устройства.Входной сумматор 2 предназначен для суммирования многоразрядных входных приращений и приращений (тоже многоразрядных), поступающих по цепи обратной связи с выхода 11 данного устройства,В блоке 3 накопления пдит суммирование приращ5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ЧЯ Ьуф (2Ьу с выхода входного сумматора 2 с некоторой постоянной величиной, знак которой зависит от того, минимальное или максимальное значение функции необходимо выделить.Блок 4 выработки управляющих сигналов анализирует текущее значение суммы, накапливаемой в блоке накопления приращений 3, и на основе данного анализа вырабатывает сигналы управления клапаном поправки б и блоком 7 клапанов входных приращений.Элемент задержки б предназначен для того, чтобы выходные приращения не поступили бы на вход блока 7 клапанов входных приращений раньше, чем на другом входе последнего появится управляющий сигнал из блока 4 выработки управляющих сигналов,Клапан поправки б используется для управления подачей поправки из блока 8 накопления приращений на сумматор поправки 8. Все управление сводится к пропусканию или запрету поправки в соответствии с сигналом из блока 4 выработки управляющих сигналов,Блок 7 клапанов входных приращений в соответствии с сигналом из блока 4 выработки управляющих сигналов либо пропускает приращения, поступающие на его вход с выхода элемента задержки б, на сумматор поправки 8, либо запрещает их.Сумматор поправки 8 суммирует приращение, поступившее с выхода блока 7 клапанов входных приращений с поправкой, поступившей с выхода клапана поправки б.Блок 9 изменения знака выходного приращения изменяет знак выходного приращения на противоположный,Элемент памяти 10 предназначен для запоминания на один шаг приращений с выхода блока 9 изменения знака выходных приращений. С выхода элемента памяти 10 в каждом данном шаге решения на соответствующий вход сумматора 2 каждый раз поступает выходное приращение устройства предыдущего шага с противоположным знаком.Алгоритм управления прохождением входных приращений через блок в зависимости от величины, накапливаемой в блоке накопления приращений, выведен на основе анализа характерных случаев поведения функции, максимальное или минимальное значение которой выделяется и приводится ниже:Р(2Ьу Ьу(2Ьу Ро М, если Р) )2 и1 Ьуй Ьу О, еслиУф )2Ьу Здесь г - номер шага; т - количество разрядов приращения; Ф - количество разрядов исходной и входной функции, а также накапливаемой суммы; Лу - вес кванта функции; Ьгу- отношение приращения входнои функЬуции к кванту Ьу; - отношение прираЧРЬущения выходной функции к кванту Лу; у накапливаемая сумма; у=Р (х - функция расчленения 1 Ц, позволяющая из числа выделить группу разрядов от г до д включительно, из которых образуется число у, причем знак у совпадает со знаком х.Перед началом вычислений в блок накопления приращений заносятся начальные данные:У" = - 2 (11) Ьу при выделении максимального значенияи УР = 2Ьу при выделении минимального значения.Как видно из (11) и (111), начальные данные не зависят от начального значения исследуемой функции,Рассмотрим работу предлагаемого устройства. Процессы выделения максимального или минимального значения идентичны, поэтому будем вести рассуждения относительно выдепения только одного, например максимально) о, значения,Выражения в скобках относятся к случаю выделения минимальных значений функций.Если функция в данном шаге принимает значение, большее (меньшее) любого предыдущего значения, то на выходе 11 имеются приращения, отличные от нуля. В следующем шаге они с противоположным знаком по цепи обратной связи, состоящей из блока 9 и элемента памяти 10, поступят на соответствующий вход сумматора 2 и далее в блок 8 накопления приращений, где компенсируют входное приращение предыдущего шага.Следовательно, положительные (отрицательные) приращения не накапливаются, и с при ходом первого же неположительного (неотрицательного) приращения на выходе 11 будут отсутствовать. Если же функция некоторое время причимает значения, меньшие (большие) какого-то предыдущего значения, то в первый же шаг этого периода на выходе 11 приращений не будет и входное приращение не скомпенсируется по цепи обратной связи, то есть оно на. копится на блоке накопления приращений. Следующие приращения этого периода тоже будут накапливаться, так как суммарное приращение не будет положительным (отрицательным). Таким образом, на выходе приращений не будет до тех пор, пока функция остается не более (не менее) какого-то предыдущего значения, то есть в устройстве, накапли. вающем выходные приращения устройства выделения максимальных (минимальных) значС.Заказ 1504/6 Тираж 500 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Минисзров СССРМосква Ж.35, Раушская наб., д. 4,5 Типография, пр Сапунова, 2 ний функции, будет храниться максимальное (минимальное) значение,Поправка в выходные приращения вводится в том случае, если функция в предыдущем шаге имела значение, меньшее (большее) какого-то предыдущего значения, а в данном шаге она превысила (стала меньше) его, то есть происходит скачок через определенное интересующее нас значение. Предмет изобретенияУстройство для выделения экстремального значения функции, представленной потоком многоразрядных приращений, состоящее из сумматоров, клапанов, блока накопления приращений, блока управляющих сигналов и элементов памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем ьходная шина соединена со входом блока задержки и первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом элеме;1 га памяти, а выход - со входом блока накоплс ния приращений, первый выход которого соединен со входом блока управляющих сигналов, а второй выход соединен с первым входом блока клапанов поправки, второй вход блока клапанов поправки соединен с первым выхо дом блока управляющих сигналов, а выход -с первым входом сумматора поправки, второй выход блока управляющих сигналов соединен с первым входом блока клапанов входных приращений, второй вход которого соединен с 15 выходом блока задержки, а выход соединен совторым входом сумматора поправки, выход которого через инвертор знака соединен со ьходом элемента памяти.