Генератор функций принадлежности

СОгОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК гггг 6 Р 15/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ССС 69,85.АДЛЕЖНО.лить функ кой переме тение цию принозвол опреде нечет длежност ляющейся ременных функцие при изсимости содых нои, я тких п других нечевестной фуни функциях ьнои завежности рина ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ ПРИН нечетких переменных.По сигналу генератора 3 тактовых импульсов датчики 4 чисел с равномерными распределениями вырабатывают сигналы,случайной амплитуды, которые в умножитепях 7 и сумматорах 8 преобразуются в случайные значения исходныхпеременных, В функциональных преобра -зователях 9 определяются значенияфункций принадлежности исходных переменных, среди которых определяются минимальные в блоке 10 выделенияминимального сигнала, затем в блоке12 определяются случайные значенияискомой переменной, для которых определяются значения искомой функциипринадлежности в блоке 11. 4 ил.Изобретение относится к вычисли-,течьной технике и может быть испопьзовано для определения функции принадлежности нечеткой переменной У.являвшейся функцией нескольких нечетких переменных х 1=-1, е,п),если известно функциональное преобразование, связывающее искомое иисходные нечеткие множества у=1(х,х ) и функции принадлежностиееисходных нечетких переиеннмх р. (х;).Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения генерирования функций принадлежности Функционального преобразования несколькихпеременных.На Фиг, 1 изображена структурнаясхема генератора функций принадлежности; на фиг. 2 - структурная схема функционального преобразователянечетких переменных; на Фиг, 3структурная схема блока выделениязначений функции принадлежности;на фиг. 4 - структурная схема функционального преобразователя группы,Генератор функций принадлежности(фиг, 1) содержит вход 1 запускаэлемент задержки 2, генератор 3 тактовых импульсов, группу 4 датчиковс равномерным .распределением, входы5 задания коэффициентов разброса снечетких переменных, входы 6 заданиякоэффициентов смещения нечетких переменных, группу 7 умножителей, группу8 сумматоров, группу 9 функцтиоыальных преобразователей, блок 10 выделения минимального сигнала, блок 11выделения значений Функции принадлежности, Функциональный преобразователь 12 нечетких переменных, счетчик 13, элемент задержки 14, выходы15 соответствующих значений функциипринадлежности,Функциональный преобразовательнечетких переменных (фиг, 2) содержит входы задания коэффициентов пропорциональности 16, группу умножителей 17 и сумматор 18 е Блок выделения значений функции принадлежности (фиг. 3) содержит вход 19 задания величины интервала значений искомой переменной, делитель 20, дешифратор 21, первую группу элементов И 22, группу элементов сравнения 23, группу блоков 24 памяти, группу элементов задержки 25, вторую группу элементов И 26,Функциональный преобразовательгруппы (фиг, 4) содержит вход 27задания ожидаемого значения искомойпеременной, вход 28 задания коэффициента разброса искомой переменной,вход 29 единицы, первый блок 30 вычитания , блок 31 определения модуля, делитель 32, второй блок 33 вычитания.10 Генератор функций принадлежностиработает следующим образом,Функции принадлежности исходныхпеременных задаются в виде линейныхфункций принадлежности примерного15 равенства1 х;-а;(х ) =1- х;б где а 5 - параметры, характеризу ющие центр группированияи разброс возле этогоцентра нечеткой переменной.В соответствии с этим каждая из 2 з псременных х, может принимать значения от а; - ( до а,+0 Функциональное преобразование у=К(х ,х )задается в линейном виде у=К,х,+1(.х .30Импульс запуска с входа 1 устанавливает генератор в исходное состояние, включает генератор 3 тактовыхимпульсов (ГТИ), По сигналу от ГТИ3 датчики 41-4,п вырабатывают слу чайные числа, равномерно распределенные в интервале 0-1, Число датчиков соответствует числу исхоцныхпеременных Выработанные числа Йумножаются в умножителях 7,1-7,п на 40 2(7;, в результате чего Формируетсявеличина 2(1;Я , которая складывается с левой границей соответствующего интервала в сумматорах 8,1-8,п.В результате формируется и сигна лов со случайными амплитудами а -б +1+Ы; Я которые соответствуют возможным значениям равномерно распределенных значений исходных переменных, В функциональном преобразователе 12 формируется значение искомой переменной у для соответствующих значений исходных переменных,которь(е сформированы на выходах сумматоров 8. Для этого каждое значение искомой переменной умножается всоответствующем умножителе 17 накоэффициент 1 с; и после суммированияв сумматоре 18 Формируется текущеезначение искомой переменной у, Кро 1317454ме того, в функциональных преобразователях 9.1-9,и формируются значения функций принадлежности для сфор мированных значений исходных переменных.Формирование значений функций принадлежности производится путем прямых вычислений по формуле (1), Среди сформированных значений Функций принадлежности вьщеляется минимальная, которая определяется путем 10 последовательного попарного сравнения значений функций. Значение искомой переменной у и минимальное значение Функции принадлежности поступает в блок 11 вьщеления значе ний функции принадлежности, который работает следующим образом.Значение искомой переменной делится в делителе 20 на длину дискретного интервала ее значений. Полу 20 ченное частное в двоично-десятичном дешифраторе 21 путем учета только целой части частного от деления преобразуется в номер интервала, в кото. рый попадает значение искомой пере менной. На соответствующем выходе дешифратора 21 появляется сигнал, который открывает соответствующую группу элементов И 22, в результате чего минимальное значение функции 30 .принадлежности поступает на вход соответствующего элемента 23 сравнения. На другой вход каждого из этих блоков в исходном состоянии подаются нулевые сигналы, которые хранятся в блоках 24 памяти. В элементах 23 сравнения сравниваются входные сигналы с сигналами, хранящимися в блоках 24 памяти, Если входной сигнал превышает сигнал, хранящийся в блоке 24 памяти, то этот входной сигнал заносится в блок 24 памяти по сигналу разрешения, поступающему с выхода элемента 23 сравнения.Таким образом, в блоках 24 памяти формируются значения функций принадлежности искомой переменной у для всех выделенньк интервалов ее значений. Работа генератора заканчивается по сигналу с выхода переполнения счетчика 13, рассчитанного на заданное число испытаний. Формула изобретения55Генератор функций принадлежности, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, два элемента задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с счетнымвходом счетчика, выход переполнениякоторого через. первый элемент задержки подключен к входу останова генератора тактовых импульсов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей путем обеспечения генерирования функций принадлежности Функционального преобразования несколькихпеременных, в него введены блбк вьщеления минимального сигнала, группаиз и (и - количество переменных, целое число) датчиков с равномернымраспределением, группа иэ и умножителей, группа из и сумматоров, блоквьщеления значений функций принадлежности, группа из и функциональныхпреобразователей функции принадлежности нечетких переменных и функциональный преобразователь нечеткихпеременных, содержащий группу умножителей и сумматор, причем группывыходов умножителей подключены кгруппам входов сумматора, блок вьщеления значений функции принадлежности содержит делитель, дешифратор, двегруппы элементов И, группу элементовсравнения, группу блоков памяти,группу элементов задержки, каждыйиз и функциональных преобразователейфункции принадлежности нечетких переменных группы содержит два блокавычитания, блок определения модуляи делитель, выход первого блока вычитания через блок определения модуля соединен с первым входом делителя, выход которого соединен с первымвходом второго блока вычитания, выходы вторых блоков вычитания всехфункциональных преобразователей группы соединены с соответствующими входами блока вьщеления минимальногосигнала, выход которого соединен спервыми входами элементов И первойгруппы блока выделения значений Функции принадлежности, выходы которыхсоединены через соответствующие элементы задержки группы с информационными входами блоков памяти группы, и с первыми входами сооФветствующих элементов сравнения группы,вторые входы которых соединены спервыми входами соответствующих элементов И второй группы и подключенык выходам соответствующих блоковпамяти группы, выходы блоков сравнения группы соединены, с входами разрешения записи-считывания соответ13 7454 Составитель В,.Орлов Техред В,Кадар Корректор М.Демчи актор Н.Горв Тираж б 72 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Иосква, Жаз 242 б Подписномитета СССР нногоенийРауш открытии ая наб., д, 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ствующих блоков памяти группы, выходы дешифратора соединены с вторымивходами элементов И первой группысоответственно, вторые входы элементов И второй группы соединены черезвторой элемент задержки с выходомсчетчика вход дешифратора соединенс выходом делителя блока вычислениязначений функций принадлежности,первый вход которого соединен с выходом сумматора функционального преобразователя нечетких переменных,входы умножителей которого соединенысоответственно с первым входом первого.блока вычитания каждого функционального преобразователя группыи подключены к выходу соответствующего сумматора группы, выход генератора тактовых импульсов соединен свходами опроса датчиков с равномерным распределением, выходы которыхсоединены с первыми входами соответствующих. блоков умножения группы,выходы которых соединены с информационными входами соответствующихсумматоров группы, вход запуска генератора тактовых импульсов являетсявходом запуска генератора функциипринадлежности, вторые входы блоковумножения группы, сумматоров группы,блоков умножения группы функционального преобразователя нечетких переменных, делителя блока выделениязначений функций принадлежности,целителя и первого и второго блоков 1 О вычитания каждого функциональногопреобразователя группы являются соответственно входами задания коэффициентов разброса нечетких переменных, смещения нечетких перемен ньгк, коэффициентов пропорциональности нечетких переменных, вечичиныинтервала зна.чений искомой переменной коэффициента разброса и ожидаемого значения искомой переменной иединицы, выходы элементов И второйгруппы блока выделения значений функции принадлежности являются выходамисоответствующих значений функции принадлежности генера тора функций принадлежности.