Устройство для преобразования нечетких множеств

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕТЕНИЯ ИЗО ИС АВТО РСКО ИДЕТЕЛ ЬСТ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1405079, кл. 6 06,) 3/00,6 066 7/26(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВНИЯ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ(57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для арифметических преобразований двух нечетких множеств при нечетком задании правила преобразования. Целью изобретения Я О 1695333(51)5 6 06 Л. 3/00, 6 0 является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования двух нечетких множеств при нечетком правиле преобразования из класса арифметических операций. На выходе сумматора 15 формируется сумма текущих значений преобразуемых нечетких множеств, которая используется в блоке 16 вычисления значения функции принадлежности, которое затем сравнивается в дополнительном блоке 17 сравнения со случайным числом, формируемым датчиком 20 случайных чисел с равномерным распределением. При выработке уровня логической единицы триггер 19 переводится в состояние, которое изменяет вид преобразования в блоке 3 выполнения арифметических операций. 3 ил.Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, может быть использовано дляарифметических преобразований двух нечетких множеств при нечетком задании правила преобразования и являетсяусовершенствованием изобретения по авт.св, М 1405079,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования двух нечеткихмножеств при нечетком правиле преобразования из класса арифметических операций,На фиг. 1 представлена электрическаяструктурная схема устройства; на фиг, 2 - 15схема блока выполнения арифметическихопераций; на фиг. 3 - вид функции принадлежности вида преобразования.Устройство для преобразования нечетких множеств содержит последовательно 20соединенные генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 2, блок 3 выполненияарифметических операций, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4 и компаратор5, последовательно соединенные третий 25аналого-цифровой преобразователь (АЦП).6, блок 7 сравнения и блок 8 элементов И,последовательно соединенные первый генератор 9 линейного напряжения (ГЛИН),второй АЦП 10 и второй генератор 11 пилообразного напряжения (ГПН), выход которого соединен с входом третьего АЦП 6,второй ГЛИН 12, выход которого соединен сдругим входом компаратора 5, последовательно соединенные первый ГПН 13, вход 35которого соединен с выходом генератора 1,и первый АЦП 14, выход которого соединенс другим входом блока 8, последовательносоединенные сумматор 15, блок 16 вычисления значений функции принадлежности, дополнительный блок 17 сравнения, элементИ 18 и триггер 19, выход которого соединен стретьим входом блока 3, а также датчик 20случайных чисел с равномерным распределением, выход которого соединен с другим 45входом дополнительного блока 17, и элемент 21 задержки, вход которого объединенс входом датчика 20, а выход соединен сдругим входом элемента И 18,Блок 3 (фиг. 2) образуют коммутатор 22, 50блок 23 вычитания, блок 24 элементов ИЛИ,коммутатор 25 и блок 26 деления,Блоки 15, 16, 23 и 26 могут быть выполнены в виде ПЗУ, остальные блоки являютсястандартными блоками вычислительной 55техники,Устройство для и ре об разо ва н и янечетких множеств работает следующим образом,/ Функции принадлежности двух нечетких переменных Х и У задаются в виде линейных функций принадлежности примерного равенства, которые формируются в виде треугольников генераторами 11 и 13, соответственно. Само функциональное преобразование, которым подвергаются эти множества, является нечетким и определяется следующим образом.На выходе сумматора 15 формируется сумма 1 = х + у текущих значений нечетких множеств Х и У, В блоке 16, являющемся ПЗУ, вычисляется значение функции принадлежностиА=Мт (х)= О-т,т3- ) тОдновременно с этим по каждому 1-му импульсу тактирования второго АЦП 10 датчик 20 вырабатывает случайное число с равномерным распределением В = гь При АВ на выходе дополнительного блока 17 сравнения формируется уровень логической единицы, который поступает на вход элемента И 18, Появление уровня логической единицы соответствует тому факту, что сумма т = х + у относительно велика, поэтому исходные нечеткие множества должны перемножаться, что характерно для относительно малого значения суммы.При этом по каждому импульсу гнератора 1 триггер 19 устанавливается в нулевое состояние и блок 3 работает как вычитатель, что соответствует суммированию нечетких множеств Х и У. При появлении уровня логической единицы на выходе блока 17 импульс опроса датчика 20 после задержки на время переходных процессов в блоках 20 и 17 в элементе 21 задержки проходит через элемент И 18 и переводит триггер 19 в единичное состояние. В результате блок 3 работает как делитель, что соответствует умножению исходных нечетких множеств,Переход блока 3 из состояния в состоя-е производится при смене управляющих сигналов коммутаторов 22 и 25, Поэтому входные сигналы блока 3, соответствующие текущим значениям исходных нечетких множеств, либо вычитаются в блоке 23, либо делятся в блоке 26. Объединение цифровых сигналов производится в блоке 24,Таким образом, преобразование нечетких множеств производится по нечеткому правилу перехода от их суммирования к их умножению,С учетом изменений функции блока 3работа устройства происходит следующим образом.Работа начинается с включения генератора 1, сигналы с выхода которого поступают на вход счетчика 2, состояние которого соответствует текущему значению Е = у ОР 5 У, где ОР - операция сложения или умножения. Вначале это будет операция сложения. Тактовые импульсы подаются на входы первых ГЛИН 9 и ГПН 13. На выходе ГЛИН 9 10 формируется сигнал, соответствующий значению переменной Х, на выходе ГПН 13 - сигнал, соответствующий Мх(Х).Сигнал с выхода ГЛИН 9, преобразуясь в АЦП 10, поступает на один вход блока 3, 15 другой вход которого подключен к выходу счетчика 2. Блок 3 осуществляет обратное арифметическое преобразование 2 ОР у, при этом ОР определяется на основе следующего соответствия: (+ - ), (у), т.е. 20 блок выполняет операции вычитания или деления. С выхода блока 3 сигнал, соответ -1ствующий значению У =2.ОР у, преобразуется в аналоговую форму ЦАП 4 и поступает на вход компаратора 5. По каждо му тактовому импульсу второго АЦП 10 второй ГЛИ Н 12 формирует сигнал, соответствующий изменению нечетой переменной У, а первый ГПН 13 - пилообразный сигнал, преобразованный третьим АЦП 6 в 30 цифровую форму, соответствующий функции принадлежности М(у). На входах генераторов 12 и 13 включены элементы задержки (не показаны) на время переходных процессов в блоке 3 и ЦАП 4. При превышении сигналом 35 с выхода второго ГЛИН 12 сигнала с выхода, ЦАП 4 на выходе компаратора 5 формируется импульс опроса, который поступает на вход запуска блока 7 сравнения, разрешая сравнение сигналов с выхода третьего АЦП 40 6, соответствующего цифровому значению Му(у) = ЕОР ф и с выхода первого АЦП 14, соответствующего цифровому значению Мх В случае совпадения значений функции принадлежности Му(ХОРи Мхф на 45 выходе блока 7 сравнения формируется импульс опроса, который поступает на управляющий вход блока элементов И 8, разрешая прохождение сигнала с выхода первого АЦП 14 на выход устройства, Третий 6 и второй АЦП формируют отсчеты с одинаковой частотой. Первый ГПН 13 по каждому из импульсов ГТИ 1 вырабатывает один пилообразный импульс, а второй ГПН 11 по каждому тактовому импульсу АЦП 10 - также один пилообразный импульс. Поэтому для каждого текущего значения 2 формируются отсчеты всех значений переменной у, а для каждого текущего значения переменной х формируются все значения у. Указанные процессы повторяются до тех пор, пока на выходе переполнения счетчика 2 не появится сигнал, останавливающий работу ГТИ 1. Формула изобретения Устройство для преобразования нечетких множествпоавт.св, М 1405079, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения преобразования нечетких множеств при нечетком правиле преобразования из класса арифметических операций, в него введены последовательно соединенные сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым входом и выходом блока выполнения арифметических операций, блок вычисления значений функции принадлежности, дополнительный блок сравнения, элемент И и триггер, выход которого соединен с третьим входом блока выполнения арифметических операций, а другой вход триггера - с выходом генератора тактовых импульсов, датчик случайных чисел с равномерным распределением и элемент задержки, входы которых объединены и под- ключены к тактовому выходу второго аналогоцифрового преобразователя, а выходы подключены соответственно к вторым входам дополнительного блока сравнения и элемента И,1695333 Фю ставитель К.Снимщиковхред М.Моргентал Корректор М,Максимишине едактор А.Ога Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина 1 аказ 4164 ВНИИПИ Госу Тиражвенного комитет113035, Москва,Подписноепо изобретениям и открытиям при ГК35, Раушская наб., 4/5