Устройство для определения функции принадлежности линейной комбинации нечетких множеств

г СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК К 72 А 04 С 06 Г 7/50 с(%Ю 1;,:1 Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСК емы принисходной81.о СССР1974.о СССР1 981. подклю первог группателей груп группа к перв вычита которо второг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Орловский С.А. Проблтия решений при нечеткойинформации. М.: Недра, 19Авторское свидетельствУ 445042, кл. С 06 Р 7/38Авторское свидетельствВ 807276, кл. С 06 Р 7/50(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯФУНКЦИИ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНОЙКОМБИНАЦИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ, содержащее запускающий генератор, генератор тактовых импульсов, первый сумматор и первый блок вычитания, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей путем реализации функции типа примерного равенства,оно содержит два блока умножителей,делитель, два блока вычитания, накапливающий сумматор, два сумматора,восемь блоков элементов И, два блока .сравнения, элемент И и четыре элемента задержки, при этом группа выходов первого блока элементов И ена к первым группам входов и второго блоков умножителей, выходов первого блока умножиодключена соответственно е входов первого сумматора, выходов которого подключена й группе входов первого блока ия, к второй группе входов о подключена группа выходов сумматора, группа входов второго сумматора подключена к груп-пе выходов второго блока умножителей, группа выходов первого блока вычитания подключена к первой группе входов второго блока элементов И, группа выходов второго блока элементов И подключена к первой группе входов первого блока сравнения, первая группа входов третьего сумматора подключена к группе выходов первого сумматора, вторая группа входов третьего сумматора подключена к группе выходов второго сумматора, группа выходов третьего сумматора подключена к первой группе входов третьего блока элементов И, группа выходов третьего Е блока элементов И подключена к первой группе входов второго блока сравнения, выход второго блока сравнения подключен к первому входу элемента И, второй вход элемента И подключен к выходу первого блока сравнения, ,выход элемента И через первый элементзадержки подключен к первому входу второго блока вычитания, втораягруппа входов второго блока вычитания подключена к группе выходовделителя, первая группа входов делителя подключена к группе выходов третьего блока вычитания, первая группа входов третьего блока вычитания подключена к группе выходов четвертого блока элементов И, первая группа входов седьмого блока элементов И подключена к группе выходов второго сумматора, выход запускающего генератора подключен к вторым группам входов первого, пятого и шестого блоков элементов И и через второй элемент задержки к входузапуска генератора тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу накапливающего сумматора и через третий элемент задержки к вторым группам входов третьего и четвертого блоков элементов И, выход накапливающего сумматора подключен к вторым группам входов первого и второго блоков сравнения и к первой группе входов седьмого блока элементов И, выход элемента И подключен к вторым груп 1пам входов, четвертого и седьмого блоков элементов И и через четвертый элемент задержки к первой группе 1206772входов восьмого блока элементов И,вторая группа входов восьмого блока элементов И подключена к группевыходов первого сумматора, группавыходов восьмого блока элементов Иподключена к второй группе входовделителя, группа выходов седьмогоблока элементов И подключена к второй группе входов третьего блокавычитания, группа выходов шестогоблока элементов И подключена к второй группе входов второго блока умножителей, группа выходов пятого блока элементов И подключенак второйгруппе входов первого блокаумножителей.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения функции принадлежности р, (у) нечеткого множест- ваУ, являющейся линейной комбинацией нечетких множеств 4 н оЧ =х, А, +х, А,++хА,где х, - линейные коэффициенты;6;(=1 и)- нечеткие множества с функциями принадлежности р,(а;)соответственно;1(У),1 а;(а; ) - функции принадлежности,характеризующие степеньпринадлежности элементов уи а, нечетким множеством Уи А, соответственно.Цель изобретения в ,расширение функциональных возможностей путем получения функции принадлежности линейной комбинации нечетких мно.жеств.На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для определения функции принадлежности линейной комбинации нечетких множеств содержит первый блок элементов И 1, первый блок 2 умножителей, первый сумматор 3, первый блок 4 вычитания, второй блок элементов И 5, первый блок 6 сравнения, элемент И 7 а первый элемент 8 задержки, второй блок 9 вычитания,шестой блок элементов И 10, второй блок 11 умножителей, второй сумматор 12, третий сумматор 13, третий блок элементов И 14, второй блок 15 5 сравнения, запускающий генератор 16, второй элемент 17 задержки, генератор 18 тактовых импульсов, накапливающий сумматор 19, седьмой блок элементов И 20, третий элемент 21 задержки, восьмой блок элементов И 22, четвертый элемент 23 задержки, четвертый блок элементов И 24, третий блок 25 вычитания, делитель 26, пятьй блок элементов И 27. 15Устройство работает следующим образом.Перед началом работы на первые входы блока элементов И 1 подаются коэффициенты х; блока элементов И 10 - коэффициенты Ы блока элементов И 27 - коэффициенты С. При этом предполагается, что нечеткие множества я; характеризуются линейными функциями принадлежности типа "примерного равенства"/а -Ы;/при Ы; -С;са;11 а;(а )+С 0ы,+С; в остальнйх случаях, где Ы С, - постоянные коэффициенты, характеризующие центр группирования и разброс нечетких множеств Д; . 35При этом С;)О.120 у-Е сс;х; с;х;О МЧ 1 50 Ч-Е х;)х,Р 1(Ч) . 1сх,1 м 1 Работа устройства начинается подачей запускающего импульса от генератора 16 на вторые входы блоков элементов И 1, 10 и 27. В результате на выходе блока 2 умножителей Формируются числа С;/х;./, а на выходе блока 11 - числа х; Ы , Для получения чисел С;/х;/ цри использовании стандартных умножителей в блоке 2 умножениезнаковых разрядов не производится,В результате сложения полученных чисел на выходе сумматора 3 формируется величинами С;/х /, а на выходе; 1сумматора 12 Х х ,. Эти величиныам 11суммируются в сумматоре 13, а их разность Т. ; х;-С; /х / Формируется в блоке 4 вычитания.Одновременно с этим запускающий импульс через малую задержку на время осуществления описанных выше процессов запускает генератор 18 тактовых импульсовИмпульсы с выхода генератора поступают в накапливающий сумматор 19, в котором Формируется текущее (возрастающее) значение переменной у. Элемент 21 задержки задерживает каждый из тактовых импульсов на время срабатывания накапливающего сумматора. Текущее значение сравнивается с сигналами на выходе блока 4 вычитания и сумматора 13. Сигнал на выходе элемента И 7 появляется лишь в случае, когдаКСк;х -С /х /а у КС /х /+ку,х;).ах 1В этом случае срабатывают блоки 4 и элементов И 7 и в блоке 25 вычи тания Формируется разность у- у ;х модуль которой /у - 2 ;х,/ подается на вход делителя ,6. При использовании стандартного блока вычитания при подаче на вход делителя сигнала от блока 25 выход знакового разряда не используется.На другой вход делителя 26 подается сигналС /х / от суммато с 1 1ра 3. В результате, на выходе делителя формируется отношение Ч-;х;которое подаетсяЕ с;х;в блок 9 вычитания. В результате на выходе блока 9 формируется текущее значение функции принадлежности 6772 4При выработке очередного импульсагенератором 18 на выходе устройстваформируется текущее значение у, а навыходе блока 9 вычитания через малую 5 задержку за счет переходных процессов - соответствующее текущее значение р,(у), которое формируетсяпри выполнении условия;х, -С /х /1 у 6 , ф х+С/х /В остальных случаях на выходе блокавычитания сигнал не формируется, т.е.значение / (у) принимается равнымнулю. Покажем, что сформированныесигналы являются численными значениями функции принадлежности линейнойкомбинации нечетких множеств.Рассмотрим сумму двух нечеткихмножеств( =х, А,+х,д.При известных р (а,) и И А,(а)Функция ф(у) может быть определенаиз условия(у)=макс.минах,(а,), р (а ) .а 1 а/у=х,а, +х,а 25 Последнее выражение может быть пре- образовано)а (у)=макс мах ) )ЦС /а,),а, зо рд,(:" - ) .Этому условию отвечает такое значение р (у), при котором З 5- Отсюда нетрудно получитьХа а" х при - С, /х 1/-С /х /+(ух +,х,) в остальных случаях. Если рассмотреть сумму трех, четырех и т.д. нечетких множеств, то можнополучить общую Формулу 45 ехпри1 х +. С /х /у ; х. + + . С;/х,/1 м 1в остальных случаях. Следовательно, сигналы, которые формируются в устройстве, соответствуют значениям функции Принадлежности линейной комбинации нечетких множеств.120 б 772 Вых. 17 Рь/х.ГбСоставитель В,Минаков Редактор В.Иванова Техред А.Бабинец Корректор С.Шекмар Заказ 8712/49 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская араб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4