Всесоюзная

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 11,Х,1969 ( 1360320/18-24)с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано 201973. Бюллетень15Дата опубликования описания 5.И.1973 М. Кл. б 06 д 748 Комитет по аслам изобретений я отнрытий ори Совете Министров СССРУДК 681.332.4 (088.8) ВСГСОгДРП:Б;.л 1,":. Е Ь 1 ИО:; А Авторыизобретения А. Г. Тимошенко и Э. 3. Трайнин Институт кибернетики АН Украинской ССРЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОРОДНОГО РЕСУРСАИзобретение касается электронного моделирования задач оптимального программирования и может быть использовано при построении моделей для решения целочисленных задач о распределении средств на оборудование, о закупке сырья, о распределении средств между различными отраслями промышленности, о расходе горючего, загрузке корабля и т. п.Известное устройство для решения задачи оптимального распределения однородного ресурса, содержащее двухвходовые суммирующие усилители постоянного тока, управляемые ключи и регулируемые источники э.д.с., решает только частную задачу оптимального распределения однородного ресурса. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем создания устройства, позволяющего с высоким быстродействием получить целочисленное решение задачи оптимального распределения однородного ограниченного ресурса.С этой целью в устройство введены инвертирующий усилитель, элемент аналоговой памяти, два распределителя импульсов и конденсаторы.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства (для наглядности изображено устройство, для оптимального распределения двух единиц ресурса и его целых частей по трем пунктам потребления).Устройство содержит регулируемые источники э.д.с. 1 - 9; управляемые ключи 10 - 27; инвертирующий усилитель 28; двухвходовые суммирующие усилители постоянного тока 29 - 31; конденсаторы 32 - 34; элементы 35 - 37 аналоговой памяти на усилителях постоянного тока; распределитель импульсов 38; выходы 10 39 - 43 распределителя импульсов 38; логические схемы разделения 44 и 45; распределитель импульсов 4 б; выходы 47 и 48 распределителя импульсов 4 б; шина нулевого потенциала 49.Источники 1 в , 9 предназначены для модели рования коэффициентов исходной матрицы.Коэффициенты строк матрицы выражают степень дохода от вложения в пункты потребления долей ресурса, равных нулю для первой строки, единице - для второй и двум - для 20 третьей.Ключи 10 - 12 предназначены для поэтапного подключения шины нулевого потенциала 49 к входам источников э.д.с., моделирующих коэффициенты соответствующих столбцов мат рицы.Ключи 13 - 21 служат для подключениявыходов источников э.д.с к вторым входам соответствующих суммирующих усилителей, При этом попарно суммируются напряжения, мо делирующие такие коэффициенты произвольных двух столбцов, сумма индексов которых (2.Двухвходовые суммирующие усилители постоянного тока, собранные в схему индикатораэкстремального напряжения, предназначеныдля формирования соответствующих сумм издвух напряжений и выбора максимальной изних. Это напряжение фиксируется соответствующим элементом 35 - 37 аналоговой памяти.Принцип работы устройства состоит вследующем.1-1 а первом цикле оптимизации ресурс распределяется между двумя произвольнымипунктами потребления, например междупервым и вторым,Потенциал с выхода 47 распределителя импульсов 4 б замыкает ключи 11 и 12; присоединяющие шину нулевого потенциала 49 навходы источников э,д.с моделирующих коэффициенты первого и второго столбцов матра цы.На каждом такте работы устройства потенциалы с выходов 39 - 41 распределителя импульсов 38 включают те ключи устройства, спомощью которых на вторые входы суммирующих усилителей поступают напряжения соответствующих источников э. д. с.На первом такте распределяется доля ресурса, равная нулю, на втором - единице и т. д,Так например, на третьем такте генератораимпульсов замыкаются ключи 15, 1 б, 18, 19, 20,21 и 27, при этом на суммирующем усилителе29 суммируются напряжения источников э,д.с.9 и 8, а на суммирующих усилителях 30 и 31 -источников 5 и б и 2 и 9, Максимальная изэтих сумм через ключ 27 поступает на входэлемента аналоговой памяти 37. Таким образом, после трех тактов работы устройствавыполняется оптимальное распределение ресурса и всех его частей по двум пунктам потребления, При этом величина напряжения навыходе индикатора экстремального напряжения соответствует ожидаемому доходу от полученного распределения двух единиц ресурса, а место экстремума определяет стратегиюраспределения,Так, например, если на третьем такте экстремальное напряжение окажется на выходесуммирующего усилителя 30, то это означает,что первый и второй пункты потребляют поединице ресурса, так как этот суммирующийусилитель суммирует напряжения /на третьемтакте/, соответствующие коэффициентам матрицы, выражающим степень дохода от вложения одновременного единицы ресурса в первыйпункт потребления и единицы - во второй.Таким образом, после первого цикла оптимизации на элементах аналоговой памяти35 - 37 будут зафиксированы напряжения,полученные в результате оптимального распределения ресурса между первым и вторымпунктами потребления.При следующем такте работы устройствазамыкаются ключи 22, 24, 2 б и указанныенапряжения передаются на первые входы со 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 65 ответствуюших суммирующих усилителей, где запоминаются конденсаторами 32 - 34.При последнем такте работы устройства потенциал с выхода 43 распределителя импульсов 39 поступает на вход распределителя импульсов 4 б, При этом, усправляющий потенциал появится на выходе 48 распределителя импульсов 4 б, и к шине нулевого потенциала 49 подключается источники э,д. с, 1, 4, 7, моделирующие коэффициенты третьего столбца матрицы.После второго цикла оптимизации будет получено решение, соответствующее оптимальному вложению ресурса и его долей в предыдущие пункты потребления (в первый, второй вместе) и в третий (последний пункт потребления). Таким образом, после всех циклов оптимизации, число которых равно числу пунктов потребления, уменьшенному на единицу, определяется, какая доля ресурса должна быть вложена в последний пункт потребления. Так, если после двух циклов оптимизации экстремальное напряжение появится на выходе суммирующего усилителя 30, это значит, что в третий пункт потребления необходимо вложить единицу ресурса. После этого решается задача распределения ресурса /уменьшенного на количество долей, вложенных в последний пункт потребления/ между оставшимися пунктами.Этот процесс несложно автоматизировать. При количестве пунктов потребления, равном гп, задача будет решена максимум после /т - 1/ циклов оптимизации. Количество суммирующих усилителей и устройств аналоговой памяти зависит только от числа частей ресурса /и+1/ и не зависит только от числа пунктов потребления,Предмет изобретен и яУстройство для решения задачи оптимального распределения однородного ресурса, содержащее двухвходовые суммирующие усилители постоянного тока, управляемые ключи и регулируемые источники э.д.с., отличающееся тем, что целью расширения класса решаемых задач в него введены инвертирующий усилитель, элементы аналоговой памяти, два распределителя импульсов и конденсаторы, причем выход каждого из двухвходовых суммирующих усилителей постоянного тока через управляемые ключи, подключенные управляющими входами к выходам первого распределителя импульсов, и через соответствующий элемент аналоговой памяти соединен с первым входом двухвходового суммирующего усилителя постоянного тока, вторые входы двухвходовых суммирующих усилителей постоянного тока и вход инвертирующего усилителя соединены с выходами регулируемых источников э,д.с через вторые ключи, управляющие входы которых подключены к выходам первого распределителя импульсов, соединенного со входом второго распределителя импульсов, к выходам которого подключены управляющие374626 Составитель Е, Тимохина Техред Л. Грачева Корректор Е. Талалаева Редактор Н, Данилович Заказ 1564/17 Изд, Ага 376 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 входы третьих ключей, подключенных входами к шине нулевого потенциала, а выходами к входам регулируемых источииков э.д.с., причем выходы двухвходовых суммирующих усилителей постоянного тока соединены с выходоминвертирующего усилителя,