Устройство для решения задач математического программирования

(50 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР В 304600, кл. С 06 С 7/34, 1970.Авторское свидетельство СССР У 983717, кл. С 06 С 7/122, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МА" ТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо вано при решении задач математического программирования. Целью изобретения является расширенйе класса решаемых,задач за счет определения координатэкстремальной точки при двух и болеепеременных. Устройство содержит Ксетки, блок пороговых элементов, формирователи импульсов, блок формирователей импульсов, индикатор, элементыИ, элемент ИЛИ, блок индикации, триггеры, интегратор, блоки формированиякоординат целевой функции, состоящиеиз счетчиков, триггеров, интеграторови элементов И, Блоки формирования координат целевой функции обеспечиваютформирование растра прямоугольнойсистемы двух координат на экране индикатора, Отсчет оптимальных значенийкоординат производится по показаниямцифрового индикатора в блоке индикации. 1 ил.45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач математического программирования, а также в качестве технического средства обученияпри изучении этих задач,Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счетопределения координат экстремальнойточки при двух и более переменных иповышение быстродействия устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства для решения задач математического программирования.Устройство содержит К-сетки 1 и 2,блок 3 пороговых элементов, блок 4Формирователей импульсов, элемент ИЛИ5, электронно-лучевой индикатор 6,схему 7 изменения значений целевойфункции, которая включает триггер 8,интегратор 9, элемент НЕ 10, элементыИ 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов, генератор 15 счетных импульсов, п одинаковых блоков Формированиякоординат целевой функции 16.1-16.п,содержащих соответственно счетчики17.1, 17,2. . ., 17,п, триггеры 18.118.п, интеграторы 19,1-19.п и элементов И 20.1-20.п и блок 21 индикации.К-сетка 1 - матрица резисторованалог систем функций и К-сетка 2матрица резисторов - аналог целевойФункции представляет собой нелинейные функциональные многополюсники,содержащие нелинейные резиторы, Функциональные преобразователи одной инескольких независимых переменных,структура и параметры которых должныбыть выбраны в соответствии с условиями Т (х,Р) 0 .(2) где Ч - конечный оператор,Й - скалярная функция,х - вектор неизвестных;У - вектор известных величин, р - целевая функция,Элементы устройства соединены следующимобразом. Выходы 20.1-20,п элементов соединены с входами блока 21. Выход генератора 15 импульсов подключен к счетному входу счетчика 17.1 блока 16. 1. Выход переполнения счетчика 17.1 подключен к входу триггера ".:8. 1 этого же блока 16, 1 и к счетному входу счетчика 17.2 блока 16.2. Выход переполнения счетчика 17.2 подключен к 1 О 15 20 25 30 35 40 входу триггера 18.2 и к счетному входу счетчика 17.3, выход переполнения которого подключен к входу триггера 18.3 и т. д, Выход переполнения счетчика 17,п подключен к входу триггера 18.п, Выходы переполнения счетчиков 171 и 172 подключены к входам соответственно, формирователей 13 и 14 импульсов, Выходы триггеров 18.1-18,п подключены к входам соответсТвенно интеграторов 19.1-19.п, выходы которых подключены к информационным входам К-сеток 1 и 2, а входы интеграторов 19.1 и 19.2, кроме того, - к входам отклонения луча электронно-лучевого индикатора б, Выходы К-сеток 1 и 2 подключены к входам блока 3 пороговых элементов, группа выходов блока 3 пороговых элементов непосредственно и через блок 4 формирователей импульсов подключена соответственно к первой и второй группам входов элементов ИЛИ 5. К входам элемента ИЛИ 5 подключены также выходы формирователей 13 и 14 импульсов. Выход элемента ИЛИ 5 соединен с входом яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора б, Выход элемента И 11 подключен к единичному, а элемент И 12- к нулевому входу триггера 8. Входы элементов И 11 и 12 подключены к выходу генератора 15 импульсов, Единичный выход триггера 8 подключен к входу интегРатора 9, выход которого подключен к соответствующему входу Ксетки 2. Информационные выходы счетчи ков 17,1 - 17.п соединены с первыми .входами элементов И 201-20.п. Вторыевходы элементов И 20.1-20.п соединеныс выходами блока 4 формирователей импульсов. Устройство работает следующим образом,Сначала необходимо составить КФункцию области, которая является пересечением области, ограниченной условиями неравенств (1), и области пространства, отсекаемой целевой функцией р и содержащей точку экстремума.К-Функция принимает отрицательные значения вне указанной области, положительные - внутри ее и равна нулю,на границе (5), К-Функция и целевая фун" кция р реализуются К-сеткой 2, а условия (1) - К-сеткой 1. Генератор 15 импульсов выдает импульсы на счетчик 17,1 для их пересчета, а также на эле1249545 3менты И 11 и 12 для управления состоянием триггера 8. Сигналы переполнения счетчиков 17.1-17.п изменяют состояние счетных триггеров 8.1-18,п, а сигналы счетчиков 17, 1 и 17,2, кроме того, запускают формирователи 13 и 14 импульсов, выходные сигналы которых играют роль синхронизирующих импульсов,С информационных выходов этих же счетчиков техущие значения координат 10 поступают на соответствующие элементы И 20, через которые они пройдут на блок 21.Симметричные выходные напряжения треугольной формы, играющие роль пере 15 менных моделируемой задачи, с выходов интеграторов 19.1-19,п поступают на входы К-сетки 1 аналогов системы Функций и К-сетки 2 аналогов целевойфункции и К-функции, 20При подаче на входы К-сетки 1 и К-сетки 2 напряжений треугольной формы на их выходах формируются сигналы невязок в условиях (1) и (2). Эти сигналы после прохождения пороговых . 25 элементов блока 3 Формируются в двоичныесигналы, Единичный уровень сигнала с выхода блока 3 определяет знак невязки составленной К-функции, а нулевые уровни через элемент 10 и элемент И 12 устанавливают нулевой уро" вень на выходе триггера 8. Триггер 8 управляет работой интегратора 9, который производит изменение значения ,целевой функции п в сторону его приб,35 лижения к оптимальному. Поскольку из- за перемещения целевой функции область К-функции сужается, то и время работы интегратора 9, а следовательно, и приращение юр целевой функции умень шается, приближаясь к нулю с точностью до единицы младшего разряда счетчиков 17,1-1.п.Блоки 16.1 и 16.2 и формирователи 13 и 14 импульсов обеспечивают формирование растра прямоугольной системы двух координат на экране электроннолучевого индикатора 6. Отсчет оптимальных значений коор динат производится по показаниям цифрового индикатора в блоке 21. Формула изобретения55Устройство для решения задач математического программирования, содержащее две К-сетки, блок пороговых элементов, блок формирователей импульсов, элемент ИЛИ, индикатор, формирователи импульсов, два блока формирования координат целевой функции, каждый из которых состоит из интегратора, триггера, счетчика и элемента И, блок индикации и генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика первого блока Формирования координат целевой функции, выходы переполнения счетчиков первого и второго блоков формиро-. вания координат целевой функции через соответствующие формирователи импульсов подключены к одноименным входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом индикатора, в каждом блоке формирования координат целевой функции информационный выход счетчика подключен к первому входу элемента И, выходы элементов И соединены с вхо 1 дами первой группы блока индикации, выход переполнения счетчика первого блока формирования координат целевой Функции соединен со счетным входом счетчика второго блока формирования координат целевой функции, в каждом блоке формирования координат целевой функции выход переполнения счетчика через триггер соединен с входом интегратора, выходы интеграторов подключены к входам группы индикатора и к входам первых групп К-сеток, выходы которых соединены с Входами блока пороговых элементов, выходы которого подключены к входам первой группы элемента ИЛИ и через блок формирователей импульсов к входам второй группы элемента ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет определения координат экстремальной точки при двух и более переменных, в него введены блок элементов НЕ, элементы И, триггер, интегратор и (и) блоков формирования координат целевой функции (и = 1, 2- число переменных), причем выход переполнения счетчика каждого блока формирования координат целевой функции, кроме первого и п-го, соединен со счетным входом счетчика последующего блока формирования координат целевой функции выходы блока формирователей импульсов соединены с вторыми входами элементов И блоков формирования координат целевой функции, выходы элементов И 1-х блоков формирования координат цероизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн 5 1249 левой функции (1 = 3, 4 п) подключены к входам второй группы блока индикации, выход интегратора 1-го блока формирования координат целевой функции соединен с соответствующим входом второй группы первой и второй К-сеток, выход генератора счетных импульсов подключен к входу первого, и к первому входу второго элементов И, выходы которых соединены соответственно С 1 О 545 6входами триггера, выход которого через интегратор подключен к вхОду задания начального значения целевой функции Второй К-сетки, выходы блока пороговых элементов соединены с входами первого элемента И, соответствующий выход блока порого - :вых элементов через элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И.