Устройство для сравнения нечетных величин

(5) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ И ПИС двух нечетных величин. Цель изобре расширение области применения возможности проверки нэ истинно полнения нечетких логических усло тройство содержит датчики случайнь 1, 9, формирователи 2, 10 левой г блоки 3 сравнения, элементы И 4, формирователи 6, 13 правой границ 15 вычитания, Формирователи 2, 6 выполнены на АЗУ, Устройство фо сигналы "х примерно равно " и " меньше ", "х много больше ", "х н тельно отличается от ", 2 ил,(21) 4821924/24 (22) 06.04.90(46) 30.01.93. Бюл. Иг (72) В,Ю.Анисимов и (56) Авторское саиде ч. 1283806, кл. 6 06Авторское сеиде ч. 1442989, кл. О 06 (54) УСТРОЙСТВО Д ЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение от рованным средствам ки и может быть испол 4Э,В.Борисовтельство СССРР 7/58, 1985.тельство СССРЕ 7/58, 1986.ЛЯ СРАВНЕНИЯ Н носится к специализивычислительной техниьзованодля сравнения К АВТОРСКОМУ тения - за счет сть вывий, Усх чисел раницы, 5, 8, 12, ы, блок , 10, 13 рмирует х много езначлИзобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для сравнения двух чисел.Известно устройство, содержащее генератор импульсов, счетчик, АЦП, генератор пилообразного напряжения, аналоговый компаратор, элементы И, элементы задер.жки,Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не позволяет сравнивать числа по нечеткому правилу.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содеркащее генератор импульсов, счетчик, первый аналого-цифровой преобразователь, первый цифроаналоговый преобразователь, первый генератор пилообразного напряжения, первый аналоговый компаратор, первую группу из и элементов И, где и - количество разрядов сравниваемых величин, первый и второй элементы задержки, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого через первый элемент задержки соединен с входом останова гене ратора импульсов, выход первого генератора пилообразного напряжения соединен с входом первого АЦП, два генератора линейного напрякения, второй генератор пилообразного напряжения, второй аналоговый компаратор, второй цифроаналоговый преобразователь; сумматор, два вычитателя, умнокитель, два ключа, элемент сборки, два регистра, вторую группу из и элементов И, элемент ИЛИ, группу из и элементов задержки и третий элемент задержки, причем вход запуска устройства соединен с входами запуска первого генератора линейного напрякения, первого генератора пилообразного напряжения и генератора импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей и через второй элемент задержки -с входами запуска второго генератора линейного напряжения и втооого генератора пилообразного напряжения, выход первого генератора линейного напряжения соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход второго генератора линейного напряжения соединен с вторым входом первого аналогового компаратора, выходы "Меньше" и "Не меньше" которого соединены с первыми входами элементов И соответственно первой и второй групп, вы 30 40 50 10 15 20 25 ход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго аналогового компаратора и информационным входом первого ключа, выход второго генератора пилообразного напрякения соединен с информационным входом второго ключа и вторым входом второго аналогового компаратора, выход "Меньше" и "Не меньше" которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента сборки, выход которого соединен с информационным входом третьего аналогоцифрового преобразователя, выход -го разряда которого, где 1=1, 2,и, соединен с вторыми входами 1-х элементов И первой и второй групп и через 1-й элемент задержки группы - с 1-ми входами первого и второго блоков сравнения и с 1-ми входами соответственно первой и второй групп первого вычитателя, выход которого соединен с первым входом умножителя, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя, выход которого является выходом устройства, выходы 1-х элементов И первой и второй групп соединены с 1-ми входами второй группы соответственно первого и второго блоков сравнения, выходы которых соединены с входами разрешения записи соответственно первого и второго регистров, входы разрешения считывания которых подключены к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которых подключены соответственно к тактовому выходу третьего аналого-цифрового преобразователя и к выходу третьего элемента задержки, вход которого подключен к выходу переполнения счетчика, вход задания величины разности минимально возможных значений сравниваемых величин устройства соединен с вторым входом сумматора, вход задания величины 1/2 устройства соединен с вторыми входами умножителя и второго вычитателя,Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно позволяет сравнить нечеткие величины, но не позволяет сравнить числа путем проверки на истинность выполнения нечеткого логического условия:"х незначительно отличается от г", альтернативами которого является выполнениенечетких условий: "х примерно равно г, хмного меньше (больше) к",Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, Цель достигается тем, что в устройство,содержащее блок вычитания, четыре блока1791814 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 сравнения и три элемента И, введены.последовательно соединенные первый датчик случайных чисел (ДСЧ) и первый формирователь левой границы, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго блока сравнения, а выход соединен с инверсным входом второго элемента И, первый формирователь правой границы, вход которого соединен с выходом первого ДСЧ, а выход соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого объединен со вторым входом первого блока сравнения с первыми входами третьего и четвертого блоков сравнения и соединен с выходом блока вычитания, а выход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, последовательно соединенные второй ДСЧ, вход которого соединен с входом первого ДСЧ, и второй формирователь левой границы, выход которого соединен со вторым входом третьего блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом четвертого элемента И и с первым прямым входом второго элемента И, а также второй формирователь правой границы, вход которого соединен с выходом второго ДСЧ, а выход соединен со вторым входом четвертого блока сравнения, второй выход которого соединен со вторым прямым входом второго элемента И.Анализ научно-теоретической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с укаэанной совокупностью признаков, Следовательно, предложение отвечает критерию новизны. Кроме того, цель изобретения достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, которая в известной литературе не обнаружена, Следовательно, предложение отвечает критерию"существенных отличий".На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства для сравнения двух чисел; на фиг, 2 - диаграмма, поясняющая его работу,Устройство для сравнения двух чисел (фиг, 1) содержит последовательно соединенные первый датчик 1 случайных чисел (ДСЧ), первый формирователь 2 левой границы, первый блок 3 сравнения, первый элемент И 4 и второй элемент И 5, последовательно соединенные первый формирователь 6 правой границы, второй блок 7 сравнения и третий элемент И 8, последовательно соединенные второй ДСЧ 9, второй формирователь левой границы 10, третий блок 11 сравнения и четвертый элемент И 12. последовательно соединенные второй формирователь 13 правой границы и четвертый блок 14 сравнения, выходы которого соединены с входами второго 5 и третьего 8 элементов И, а также блок 15 вычитания,Формирователи 2, 6, 10, 13 выполнены в виде ПЗУ, работающих в режиме считывания, Остальные блоки являются стандартными блоками вычислительной техники. Устройство для сравнения двух чисел работает следующим образом.Рассмотрим вначале процедуру проверки на истинность выполнения нечеткого логического условия: "х незначительно отличается от г",Предполагается, что имеется два числа х и г, которые в общем случае являются детерминированными или представляют собой возможные значения соответствующих нечетких величин.Вначале формируется разность р=х-г, которая и сравнивается с допустимыми границами своих возможных значений. При этом формируются четыре таких границы. В основу их формирования положен принцип розыгрыша допустимых уровней значимости,ид 1 и 2 для функции принадлежности типа примерного равенства для допустимых отклонений У, которые рассматриваются в виде нечетких множеств. На фиг, 2 приведены примеры задания. функций принадлежности в линейном виде типа примерного равенства р 1(у) И НЕЗНаЧИтЕЛЬНОГО ОтЛИЧИя и 2 (у), ДО- пустимые уровни ип 1 и,ип 2 разыгрываются как возможные значения случайных величин с равномерным распределением в интервале О, 1), Учитывая, что известно аналитическое выражение для где о 1 р) - параметр размаха, то используя уравнения,и 1 =,и 1 и Ря 2 - ,и 2, нетрудно запрограммировать формирователи 2, 6, 10, 13 для вычисления левых и правых границ С)л 1, С) п 1, Оп 2, С)п 2 (фИГ. 2),Тогда, если разностьр=х-г попадает вИНтЕрВаЛ ( Ол 1, бп 1), тО ПрИНИМаЕтСя РЕШЕ- ние, что "х примерно равно г", если в интер- ВЗЛЫ ( бл 2, бл 1 ) ИЛИ ( бп 1, бп 2 ), ТО "Х незначительно отличается от г", если меньше бл 2, то "х много меньше г", а если больше бп 2, то "х много больше г",Указанная процедура реализуется следующим образом,1791814 Формула изобретения Устройство для сравнения нечетных величин, содержащее блок выч тания, четыре блока сравнения и элементы И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения Составитель В.АнисимовТехред М.Моргентал Корректор .О,Кравцова Редактор Заказ 152 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 На вход блока 15 вычитания от внешних источников подаются сравниваемые числа х и к, в результате чего формируется равность р=х-а. которая подается на входы блоков 3, 7, 11, 14 сравнения,Одновременно (или после подачи в устройство чисел х и ) на входы первого 1 и второго 9 ДСЧ подается импульс опроса, в результатечегоони вырабатывают некоррелированные случайные числа,и 1 и,иц соответственно с равномерным распределением в интервале 0, 1), В соответствии с этим формирователи 2, 6. 10, 13 формируют границы принятия решения: соответственно сЬ, б, сЬ, бл (фиг. 2). В результате сигнал логической единицы на выходе первого элемента И 4 образуются при, бл 1рсЬ, что соответствует исходу "х примерно равнр х", на выходе третьего элемента И 8 - при рбл, что соответствует исходу "х много меньше г", на выходе четвертого элемента И 12 - при рб, что соответствует исходу "х много больше ", а на выходе второго элемента И 5 - при ол 1рбп 2 или оп 1 рбп 2, что соответствует исходу "х незначительно отличается от 2,Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков и связей существенно расширяются функциональные возможности устройства, поскольку появляется возможность проводить проверку на истинность выполнения нечетких логических условий. области применения за счет возможности проверки на истинность выполнения нечетких логических условий, в него введены два датчика случайных чисел, два формировате ля левой границы, выполненные на ПЗУ, дваформирователя правой границы, выполненные на ПЗУ, причем входы сравниваемых чисел устройства соединены соответственно с входами уменьшаемого и вычитаемого 10 блока вычитания, выходы которого соединены с входами первых групп всех блоков сравнения, тактовый вход устройства соединен с входами датчиков случайных чисел, выход первого датчика случайных чисел со единен с входами первых формирователейлевой и правой границы, выходы которых соединены с входами вторых групп соответственно первого и второго блоков сравнения, первые выходы которых подключены к 20 первым входам первого и второго элементовИ, выход второго датчика случайных чисел соединен с входами вторых формирователей левой и правой границы, выходы которых соединены с входами вторых групп соответ ственно третьего и четвертого блоков сравнения, первые выходы которых подключены соответственно,к второму входу первого элемента И и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с 30 вторым выходом третьего блока сравнения,атретий ь подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом первого блока сравнения, вторые выходы второго и четвертого блоков 35 сравнения соединены с входами четвертогоэлемента И, выходы первого, третьего и четвертого элементов И являются выходами устройства.