Устройство для преобразования нечетких множеств

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ/ " ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ(57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для арифметического преобразования двух нечетких чисел. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет определения функции принадлежности арифметических преобразований двух нечетких множеств.Устройство для преобразования нечетких множеств содержит генератор ЯО 1405079 А(51 4 6 06 ) 3/00, 6 06 6 7/26 з сД) . дс тактовых импульсов 1, счетчик 2, арифмети ческий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, комиаратор 5, первый аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 6, блок сравнения 7, блок элементов И 8, первый генератор линейного напряжения 9, второй АЦП 1 О, первый генератор пилообразного напряжения 11, второй генератор линейного напряжения 12, второй генератор пилообразного напряжения 13 и третий АЦП 14. Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что генератор 1 тактовых импульсов и счетчик 2 формируют текущие значения искомого множества Л, являющегося арифметическим преобразованием (суммирование, вычитание, деление, умножение) двух других нечетких множеств Л и У, которые задаются функциями принадлежности линейного вида с помощью генераторов пилообразного напряжениях 11 и 13. Функция принадлежности множества Мг (2) формируется на выходе блока элементов И 8. 3 ил.5 10 15 20 Изобретение относится к специализиро(ванным средствам вычислительной техникии может быть использовано для арифметических преобразований (суммирование, выЧитание, деление, умножение) двух нечеткихмножеств Л=(Л, р,(Л, У=(У, р(У, где)х,(Х), р(У) - функция принадлежности нечетких множеств Л, У, характеризующихстепень принадлежности элементов Х, У этимМножества м.Целью изобретения является расширениебласти применения устройства за счет определения функции принадлежности арифмеичсских преобразований двух нечеткихцожсств.На фиг.представлена электрическаятруктурцая схема предложенного устройста; цд фиг. 2 -- временные диаграммы, поясяюгцис его работу; на фиг. 3 - рисунок,гоясцяюгций способ определения функциирицддлежцости арифметического преобраовация цсцстких множеств.Устройство для преобразования нечетких1 ножсств (фиг. 1) содержит генераторактовых импульсов (ГТИ), счетчик 2, блоквыполнения арифметических операций,ьиф)годцдлоговый преобразователь 4 (ЦАП),Омпдрдтор 5, третий аналого-цифровойрсобрдзовдтель 6 (АЦП), блок 7 сравнения,лок 8 элементов И, первый генератор 9инейцого напряжения (ГЛИН), второйпалого-цифровой преобразователь 1 О)осдиценцые по приведенной схеме.Устройство для преобразования нечеткихмножеств работает следующим образом,Способ определения функции принадлежНости арифметических операций между двуМя нечеткими множествами следующий.( усть имеются два нечетких множества Л, Утребуется определить нечеткое множествоЯ=(2, р(2, являющееся результатом арифМетической операции между Л и У - 2=:=ь=ХОРУ, где ОР - арифметическая операция (+, - , Х, /).Функция принадлежности преобразования двух нецетких параметров определяетсяследующим образом:р, ,(2)=тах тп(р(Х), р(У, (1)Л, У:ХОР У=2.Выражение (1) можно представить ваидер,(2)=тах тп(р(Х), р(2 ОР Х, (2)где ОР- обратная арифметическая операция.Значение р,(2), задаваемое выражением(2), равно величине и, которая определяетсяследующим образом:р (2)===р.(Х) (3)де Хф - решение уравнения,р(Х)=(2 ОР-Х). 25 30 35 40 45 50 55 Таким образом, задача определения функции принадлежности результата арифметических операций двух нечетких множеств сводится к задаце многократного решения уравнения (3).Функции принадлежности нечетких переменных Х и У задаются в виде функций примерного равенства, которые формируются в виде треугольников генераторами 1 и 3 соответственно. Работа начинается с включения ГТИ 1. Выходной сигнал ГТИ 1 показан на фиг. 2 а. Счетчик 2 подсчитывает число импульсов. Каждое состояние счетчика 2 соответствует текущему значению 2, Условно сигнал с выхода счетчика 2 показан на фиг. 26. Определение производится для каждого из этих значений. Таковые импульсы ГТИ 1 подаются на входы первого ГЛИН 9 и первого ГПН 13. На выходе ГЛИН 9 формируется сигнал (фиг. 26), соответствуюций зцаченик) переменной Л, ца выходе ГПН 3. - сигнал (фиг. 2 к, пунктирная линия), соответствующий р,(Х). Сигнал с выхода ГЛИН 9, преобразуясь в АЦП 1 О, поступает на один вход блока 3, друГои вход которого подключен к выходу сцетчика 2. Блок 3 осуществляет обратное арифметическое преобразование 2 ОР Л, при этом ОР определяется на основе следующего соогветствия (+-ъ. - ), ( - -.+), ,Л - 1), (-Х), т. е. блок выполняет операции вычитания, сложения, деления или умножения. С выхода блока 3 сигнал, соответствующий значению Уф=2 ОР Л, преобразуется в аналоговую форму ЦАП 4 (фиг, 2 е) и поступает ца вход компаратора 5. По каждому тактовому импульсу второго АЦП О (фиг. 2 д) вторым ГЛИН 12 формируется сигнал, соответствующий изменению нечеткой переменной У (фиг. 2 ж), а первый ГПН 13 - пилообразный сигнал, преобразованный третьим АЦП 6 в цифровую форму (фиг. 2 и), соответствуюгций функции принадлежности р(У). На входах генераторов 12 и 13 включены элементы задержки на время переходных процессов в блоке 3 и ЦАП 4 (на фиг. 1 не показаны). При превышении сигнала с выхсда второго ГЛИН 12 сигнала с выхода ЦАП 4 на выходе компаратора 5 формируется импульс опроса (фиг. 2 з), который поступит на вход запуска блока 7 сравнения, разрешая сравнение сИгналов с выхода третьего АЦП 6, соответствующего цифровому значению р,(У=2 ОР Х), и с выхода первого АЦ 1 14 (фиг. 2 к), соответствующего цифровому значению р,(Л,. В случае совпадения значений функции принадлежности р(2 ОР Х) и р(Х) на выходе блока 7 сравнения формируется импульс опроса (фиг. 2 л), который поступает на управляющий вход блока элементов И 8, разрешая прохождение сигнала с выхода первого АЦП 6 на выход устройства (фиг. 2 м). Третий 6 и второй 10 АЦП формируют отсчеты с оди(Вьх. Юк. Я така алых Ь.х Вых3 иаковой частотой. Первый ГПН 13 цо каждому из импульсов ТИ 1 вырабатывает олин пилообразный импульс, а второй ГПН 11 по каждому тактовому импульсу АЦГ 1 10 - один пилообразный импульс. Поэтому для каждого текуцсего значения 2 формируются отсчеты всех значений переменной У, а лля каждого текусцего зцацсция перемеццой Л формируются все зцачсция У. Указанные процессы повторяются ло тех цор, ока ца выходе церсцолцеция счетчика 2 цс появится сигнал, остзцавливающий работуТИ. Устройство лля преобразования цсчетких множеств, содержащее цослеловательцо соедицеццые гсцсратор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного цаиряжсция, первый аналого. цифровой преобразователь и блок элементов И, выход которого являстся выхолом устройства, цифроацалоговЕй преобразователь, комцаратор и сцетчик, счетный вход которого цодключец к выходу генератора тактовых импульсов, выход цифроаналогового преобразователя соедицсц с цсриям входом комцаратора, отлича 0- и(ееея тем, цто, с целью расширения области цримецсция за счет определения функции црицадлежцости арифметических црсобрдзоваций Лых цсцстких мцожсгв, В цсп и 0,1( цы цослеловдтсльцо соелицсццыс цсрв 1цератор лицейцоп напряжения и ВОро ацалого-цифровой цреобрдзснатель, посл( ловательцо соелицсццье второй гсцср,Тор пилообразного напряжения и третий дцзлоп цифровой преобразователь, блок вь 1 цолц.ция арифметических снсрдций, блок рдц.цеция и второй генератор лицейК)гс) цд 1 ряжеция, вход запуска которого сослицсц с 1 О входом запуска второго гсцсрдторд ццлообРаЗНОГО НаПРЯжЕНИЯ И таКтОВЫМ ВЫ ХОЛОМ ВтороГО зналОГО-цифроВОГО црсобр(13011(1 т(г 51 3 ВЫХОД ЦОЛКЛК)(.Ц К ВТОРОМУ ВХОД КОМИ- ратора, сослицсццоп) В холом с Входох здцускз блока срзВцсц 51, цсрВыи и егорои ицформдци(иИыс вхолы которого цолклк)чс- ЦЫ К ВЬЕХОЛЕХ аК)тветс) ВСЦ 10 ПЕРВОГО И тРЕтЬ- с(с зца,ого-цифрсвых црсссрдзовдс,1 сй, д Выхо;1 со(.,Е 1 И(.ц ()(В.151 кнцим Вхо,01 6, ока э, 1 смсцтов И, ЛВ; Вход и В Иход блск; 20 выполнения арифмсти ц(ких снсрдций цол.клк)чсцы соотвстс Всц 10 к фореИЕОцОч ВЫОДАМ СЧСТИК(1, К (ифОР)ЦИОЦЦОХ 1 ВЬ 1 О- дъ ВторОГО 11 ц 1,ОО.ц)(1 рВОЕО рсобр 1 зоВдт(Я и к ВО;ем 11 и(1)РО 1 цд,101 ОВ 010 ц Р(О- разОВзтс;Ея, Вход за ц) ск(1 1 срВОГО Геиср(тор 1 линейного цдцряжсция (ослицсц с ВЕхоло) генератора тактовых импульсов, Вхол сте- ИОВЗ которо 0 ИО;Ек,101 сц к Выходу ц(.рсц 0.1- цеция сцстцикд.