Устройство для определения максимального числа

; 06 Р 7/ Н ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ью,Г 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) В.А.Авдеев, В.А.Калашников и В,П.Карелин(56) Авторское свидетельство СССР В 1108437, кл. С 06 Р 7/02, 1984.Авторское свидетельство СССР В 785867, кл. С 06 Р 7/04, 1980(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ЧИСЛА(57) Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении технических средств для моделирования нечетких рассуждений и нечетких алго- ритмов, а также процессов принятия решений в нечетких условиях. Цел изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения макснминной композиции нечетких матриц. Устройство содержит поразрядные узлы сравнения 1 первой группы, поразрядные узлы сравнения 5 второй группы, триггеры 4, Каждый поразрядный узел сравнения первой группы содержит элементы И 17, 18, элементы ИЛИ 19, 21, элемент НЕ 20. Каждый поразрядный узел сравнения второй группы содержит элементы НЕ 12, элементы И 13, 14, элемент ИЛИНЕ 15, элементы ИЛИ 16. В каждой из .последовательно подаваемой на входы устройства паре чисел, представленных и-разрядным двоичным кодом, выделяется кодминимального числа. Из этого минимального числа и предь" дущего текущего максимума выделяется следующее значение текущего максимума, начальным значением которого является нуль. После р таких шагов на выходе устройства получают двоичный код элемента максиминной композиции нечетких матриц А и В. 1 ил.ббИзобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении технических средств для моделирования нечетких рассуждений и нечетких алгоритмов, а также процессов принятия решений в нечетких условияхУстройство предназначено для по-. следовательного вычисления элементов 1 О результата максиминной композиции или максиминного произведения двух нечетких матриц (нечетких отношений). Результатом максмальной композиции нечетких матриц А = 1 а; и В = 15К т= 11 Ъ 11, является нечеткая матрица С = 11 С 1 , эЛементы которой вычисляются по формуле С;" 9 (а;АЪ 1) МАХМЩ(а;,Ъ. )1, 9К, 1 К К 1ФООпер максиминнойнечетких матриц выполняется аналогич- но операции перемножения обычных матриц с той лишь разницей, что вместо онерации сложения и умножения используются операции нечеткой дизъюнкции (Ч) и нечеткой конъюнкции (А) соответственно. Операция М в теории нечетких множеств сводится к отыска" нию МАХ, а операция Ь - к отысканию М 10.Следует отметить, что элементами матриц и векторов А,В,С являются чис-., ла из интервала 0,1. В устройстве онн представлены и-разрядным двоичным кодом. 35Целью. изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения максимальной композиции40На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит и поразрядныхузлов 1, - 1сравнения первой группы, причем выход 2; каждого поразрядного узла сравнения 1 первой группы(1, 1,2; 1 = 1, п) соединен с входом 3; поразрядного узла сравнения1 , первой группы. Кроме того, устройство дополнительно содержит птриггеров 4 -4 и и поразрядных узлов5, " 5 сравнения второй группы,выход 6; каждого поразрядного узласравнения 5 второй группы (х = 1,2;1, и) соединен с входом 7; поразрядного узла 5 , сравнения второйгруппы. Каждый 1 с-й информационныйвход 81 к каждого поразрядного узла5 сравнения второй группы (Е1,2; 1, и) подключен к входу 1-го разряда 1-го сравниваемого числа, а выход 9- к первому информационному входу поразрядного узла 1 сравнения первой группы, второй информационный вход которого соединен с выходом триггера 4, подключенного первымФвходом к выходу 1 О поразрядного узла 1 сравнения йервой группы,1вторые входы триггеров 4- 4соединены с управляющим входом 11 устройства.Каждый поразрядный узел 5 срав 1 нения второй группы содержит элементы НЕ 12,-12, И 13,-13, 14, - 14 ИЛИ-НЕ 15, ИЛИ 16, - 16Каждый поразрядный узел 1 сравнения первой группы содержит элементы И 17 1 а, 18, 18, ИЛИ 19, НЕ 20, ИЛИ 21, 21, выходы 22 устройства.Назначение поразрядных узлов сравнения первой группы состоит в выделении максимального числа из двух чи.; сел, первое Из которых поступает с выходов триггеров, а второе - с выходов поразрядных узлов сравнения второй группы. Вторая группа поразрядных узлов сравнения предназначена для вьщеления минимального из двух чисел, поступающих на информационные входы поразрядных узлов этой группы. Группа иэ триггеров предназначена для запоминания двоичного кода максимального числа, вьщаленного на информационных выходах поразрядных узлов первой группы.Предполагается, что число и поразрядных узлов сравнения как первой, так и второй групп соответствует разрядности кодов сравниваемых чисел.Алгоритм работы устройства следующий. В каждой из последовательно подаваемой на входы устройства 1-й паре чисел (а;, Ь, где 1 с = 1,2р, представленных и-разрядным двоичным кодом, выделяется двоичный код минимального числа. Из этого минимального числа и предыдущего текущего максимума выделяется следующее значение текущего максимума, также представленное в двоичном коде. Начальным . значением максимума является ноль. В результате после р таких шагов на выходе устройства получают двоичный код элемента С максиминной компо 14499844зиции С нечетких матриц А и В. Для элементов ИЛИ 21 21 И 18 18-йфполучения следующего элемента макси- Следовательно, на выходах 2 2 так 1минной композиции необходимэ снова же единичные сигналы.установить в ноль начальное значение Если старший разряд одного из5текущего максимума. сравниваемых чисел, скажем 1-гоУстройство работает следующимобразом.(1 сЕ 1,2) равен единице, то на инфорВсе 1-триггеры 4, 1 = 1,п, уста мационном выходе 10 будет сигналФ1навливаются в ноль. Этот код нуля 10 1 и единичнйй сигнал формируетсяпринимается эа начальное значение на выходе 2 к первого узла сравнениятекущего максимума и поступает на а на выходе 2;, где4 1 с, будет сигинформационные входы узлов сравнения нал "0",первой группы. Затем на информацион- Таким образом, на выходах 2, 1-гоные входы 8, - 8(1 = 1,2) устрой поразрядного узла сравнения,ства подаются двоичные коды сравнива- = 1 и, могут быть следующие три комемых чисел а; Ь . На информацион- бинации сигналов: (1, 1), (1,0),(0, 1)ных выходах 9, -9 поразрядных узлов Если на выходах 2 некоторого 3-гоксравнения второй группы выделяется узла сравнения возникла вторая илидвоичный код минимального из сравни тРетьЯ комбинациЯ сигналов, то этаваемых чисел, который, как и код с комбинация передается на входы 3ктриггеров, также поступает на инфор- и выходы 2 всех последующих узловкмационные входы поразрядных узлов г сравнения, где р1, обуславливаясравнения первой группы. На выходах тем самым выделение на информационных10 - 10 этих узлов сравнения выде выходах узлов двоичного кода большеголяется двоичный код максимального числа, т.е. именно того 1-.го числа,из чисел, поступивших на информацион- которому в выходной комбинации соотные входы этих же узлов. Этот код мак ветствует сигнал "1" на выхо е 2на выходесимального числа запоминается в Работа поразрядных узлов сравне 0-триггерах в качестве нового значе ния второй группы почти аналогичнания текущего максимума подачей сигна-, работе узлов сравнения первой группы.ла с входа 11. После этого на информа- Отличие состоит в том, что благодаряционные входы устройства подаются наличию элементов НЕ 12 12 осущекоды следующих двух сравниваемых чи- ствляется инверсия кодов чисел, посел.35ступающих на входы 8, - 8 к устройРассмотрим работу поразрядных уз- ства. Поэтому на узлах 5- 5 сравлов сравнения первой группы. Значе- нения второй группы происходит выде-.ние входного сигнала на боковых вхо- ление и инверсия максимального ин-дах 33 первого узла сравнения рав- версного кода из поступивших на вхоно 1, так как на эти входы подаетсЯ 40 ды 8 8 к1,2). ИнвеРсиЯлогическая единица, На информационные выделенного максимального кода осувходы первого поразрядного узла 1 ществляется при помощи элемента ИЛИсравнения подаются с выхода 9, узда 5сравнения второй группы и с выхода В результате на информационныхтриггера 4старшие и-е разряды срав- выходах 9 -9 поразрядных узлов 5- ;45ниваемых чисел, на информационные вхо-. 5, сравнения второй группы выделяетсяды второго узла сравнения - (и)е ,двоичный код минимального из двухразряды и т.д.чисел, коды которых подаются на входыЕсли на обоих информационных вхо- устройства.дах первого узла сравнения нули, тона выходах элементов И 17 17, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яИЛИ 19 также нули, а на выходеэлемента НЕ 20 единица, поэтому на Устройство для определения максивыходах 2, 2 формируются единичные мального числа, содержащее п поразсигналы. рядных узлов сравнения первой группы,Если на обоих информационных вхо-; где и - число разрядов сравниваемыхдах первого узла сравнения единицы, чисел, причем -й управляющий выходто единичный сигнал формируется на каждого -го поразрядного узла сраввыходе элемента ИЛИ 19, на выходахнения первой группы, где= 1,2,Составитель В.Журавлев Техред М Дидык Корректор В,БУтЯга Редактор В,Данко Заказ 6967/48 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 5 1441п, соединен с 1-м управляющим входом Я+1)-го поразрядного узла сравнения, каждый поразрядный узел сравнения содержит четыре элемента И, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, причем информационные входы каждого поразрядного узла сравнения соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, к вторым входам которых соответствен" но подключены соответственно первый и второй управляющие входы поразрядного узла сравнения, выходы первого и второго элементов И соответственно соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента НЕ и является информационным выходом поразрядного узла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью расширения функциональных воэможностей за счет определения максимкиной композиции, в устройство дополнительно введены и поразрядных узлов сравнения второй группы и а триггеров, причем -й управляющий выход каждого 3-го поразрядного узла сравнения второй группы, где 3.1,2, д щ 1, п, соединен с -м управляющим входом (+1)-го поразрядного узла сравнения второй группы, 1 с-информационные разряды сравниваемых чисел, где Е1п, подключены соответственно к первому и второму информационным входам 1-го поразрядного узла сравнения второй группы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом 1 с-го поразрядного узла сравнения первой группы, второй информационный вход которого соединен с выходом 1 с-го триггера, информационный вход которого соединен с информационным выходом 1 с-го поразрядного узла сравнения первой 99846группы, синхровходы всех триггеровобъединены и соединены с управляющим входом устройства, выход 1 с-го5триггера является К-м выходом устройства, в каждом поразрядном узле сравнения первой группы управляющиевходы узла соединены соответственно спервыми входами третьего и четвертого10 элементов И, выходы которых являются,управляющими выходами поразрядного узла сравнения, информационные входыпоразрядного узла сравнения соединены соответственно с первым входом15 второго и третьего элементов ИЛИ,вторые входы которых соединены с вьгходом элемента НЕ, выходы второго итретьего элементов ИЛИ соединены со-ответственно с вторыми входами третье20 го и четвертого элементов И, каждыйпоразрядный узел сравнения второйгруппы содержит четыре элемента И,два элемента ИЛИ, два элемента НЕи элемент ИЛИ-НЕ, причем информаци 25 онные входы поразрядного узла сравнения через первый и второй элементыНЕ соответственно подключены к первымвходам первых и вторых элементов Ии элементов ИЛИ, управляющие входы30 поразрядного узла сравнения соответственно соединены с вторыми входамипервого и второго элементов И и первыми входами третьего и четвертогоэлементов И, выходы которых являютсяЗ 5 управляющими выходами поразрядногоузла сравнения, выходы первого и второго элементов И соединены с входамиэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и40 второго элементов ИЛИ и является информационным выходом поразрядногоузла сравнения, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами третьего и45 четвертого элементов И,