Устройство для решения систем линйныхалгебраических уравнений

н 1824217 Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЕТВЛЬСТВУ) 2684069/18-24 рисоединен ) Приорите Олубликов ем заяви дарственный комитетСССРделам изобретенийи открытий,5(088 .8 Дата исання 23. 04. икования 2) Авторизобретени Л. Г. Козл Г 1) Заявител рдена Ленина институт кибернетики АНУкраинскойаССР ИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХХ УРАВНЕНИЙ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЮАЛГЕБРАИЧЕщ"Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис и оль эо-;, ваио при построении специализиро - -ванных и проблемно-ориентированных . вычнслительнтях машин и комплексов . фИзвестнО устройство для моделиров ания обыкновенных дифф еренцнал ь ных . уравнений", .содержащеецифровой блок , аналоговые запоминающие устройства, два с уммирующих усилителя с цифровы О ми управляемыми сопротивлениями во входиих цепях . Это устройст во используют для решения систем линейных алгебраических ,урав ненкй (СЛАУ) , ко" горые, предварительно преобразуются тв зквив алентиую .систему линейных дифференциальных уравнений ЦНедостаткааж этого,устройства является низкая:точность решения СВАУ, обусловленная. ограниченной точ ностью аналоговых: блоков, и боль" шое время,.рещевия задач из-за большой.инерционности интеграторов., необходимой для обеспечения устойчивос" ти процесса решения. 2Известно устройство для решения СВАУ, содержащее .группы сумматоров приращений, регистров приращений и сумматор, группр входов которого соединена с выходами соответствующих регистров приращения, входы которых соединены со входами сумматоров приращения, выходы которых соединены с выходами устройства 23 .Недостатками этого устройства являются большой объем оборудования, поскольку при решении СЛАУ н-го порядка в устройстве используется о+о . злов умножения приращений, и интеграторов и и сумматоров на о 1 входах, большое время решения иэ-эа инерционности, вносимой интег-раторами, и трудность автоматизации ввода в устройство коэФфициентов решаемой системы из-эа наличия большого количества узлов умножения, автома,тизация ввода инФормации в которые существенно усложняет блок управяеийя устройства.Наиболее близким по техничесиой сущносйи к предлагаемому,изобретению является устройство, содержащее группы сумматоров приращений, регистров приращений неизвестных н блоков.умножения приращений,сумматор, группа входов которого соединена с выходами блоков умножения приращений, выход суэватора через блок памяти невязок, соединен со своим входом и через блок умножения невязок - с первым входом824217 ное значение искомой неизвестной и выдается на выходы 12 устройства.Обычно функция формирования приращения НЕ") выбирается такой, чтобы упростить устройство и повысить его быстродействие.,Так, например,.если выбрать Н (Е; 7: 2"фв:1-р), где р - разрядность. представления чисел в устройстве), то блоки умножения приращений значительно упрощаются 0 и цревращаются в группы элементовИ, через которые, в зависимости от знаков соответствующих невязок, передаются коэффициенты а, на входы сложения или вычитания сумматора 7.Однако для некоторых специальных классов задач приращенияах") и,(к)Ьу .1 выбираются двух- и более разрядными, что несколько усложняет блоки умножения приращений и снижает бы. стродействие устройства.20 Формула изобретения Начальные значения искомых неизвест- ных х 1(0):0 заносятся в сумматор 3 приращений.Каждая итерация вычислений состоит из числа циклов, в два раза больших числа строк решаемой СЛАУ. В 1-том цикле первой группы циклов (1: 1 п) осуществляется выдача коэффициентов из блока 10 памяти коэффициентов на входы блоков 5 умножения .приращений, на другие входы ко- торых через переключатели 4 поступают приращения неизвестных с регистров 1 приращений неизвестных. Резупьтаты произведений с выходов блоков 5 умножения приращений поступают на входы сумматора 7, на другой вход которогоподается значение 1-той невязки на предыдущей ите. рации Е .с выхода блока 8 памяти(-)невязок. На выходе сумматора 7 формируется новое значение 1-той невязки, которое запоминается в блоке 8 памяти невязок и поступает на вход блока 6 умножения невязок, на другой вход которого с выхода блока 10 памяти коэффициентов подается значение Н;, определяющее абсолютную величину приращения Февязки Ъ у("), знаккоторого равен знаку соответствующей невязки Е; . В зависимости отк)значения шага приращения, в блоке 6 умножения невяэок производится формирование одноразрядного или несколькоразрядного приращения ,у 111 . Значение шага приращения зависит от класса решаемых устройством задач и от реализуемого в устройстве метода решения.СЛАУ.Полученное на выходе блока 6 умножения невязок значение приращение невязки подается через коммута" тор 9 на вход 1-го регистра 2 приращений невязок, где оно запоминается. Аналогично в 1+1 цикле формируется приращениеневязки Ьу+"1В и+1 цикле второй группы циклов (1=1,п) осуществляется выдача коэф". фициентов иэ блока 10 памяти коэффициентов на входы блоков 5 умножения приращений, на другие входы которых через переключатели 4 поступают приращения невязок с регистров 2 приращений невяэок. Результаты произведений с выходов -тых блоков 5 умножения приращений поступают на входы сумматора 7, на выходе которого фомируется значение ь+1-ой невяэки которое поступает на вход блока б ум; ножения невязок. На другой вход блока 6 умножения невяэок, подается значение шага приращения, в соответствии с которым производится формирование приращения неизвестной, которое подается через коммутатор 9 на вход 1-го регистра 1 прираще" ний неизвестных где оно запоминается, и на вход 1-го сумматора 3 приращений, в котором формируется пол 25 30 35 40 45 50 55 60 Устройство для решения систем линейных алгебраических уравнений, содержащее сумматоры приращений, регистры приращений неизвестных,.блоки умножения приращений, сумматор, входы которого соединены соответственно с выходами блоков умножения приращений, вь,од сумматора через блок памяти невязок соединен со своим входом и через блок умножения невязок - подключен ко входу коммутатора, выходы которого соединены соответственно со входами регистров приращений неизвестных и с входами сумматоров приращений, выходы которых являются выходами устройства, управляющие входы коммутатора и блока памяти невяэок соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого соединен со входом блока памяти коэффициентов, выход которого подклю,чен к первым входам блоков умножения приращений и к входу блока умно 1 жения невяэок о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения ,класса решаемых задач, в него введены переключатели и регистры приращений невязок, входы которых соедине,ны соответственно с выходами коммутатора, информационные входы каждого переключателя соединены с выходами соответствующих регистров приращений неизвестных и приращений невязок, управляющий вход каждого переключателя соединен с четвертым выходом блока уиравления, а выход - подключен ко второму входу соответствующего блока умножения приращений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 307404, кл, 6 Об Г 15/32, 1969.8 824217 2. Майоров Ф. В. Электронные цифровже интегрирующие машины. М., фйаагизф, 1962, с. 86-88. Сост.аэатальтеиред,"3 Савка КорректЪнуаж 74 Подписиаротвейиого комитета СССРизобретений и открытийосква, В, Раущская иаб д Рогули РедактоЗаказ 2 ПД фПатеитф, г.фужгорса ул. Йрсектиак, 4 26./72ВИИИПИ Роспо делам113035,3. Авторское свидетельство СССР9 564638, кл. 6 06 Г 15/32, 1972