Устройство для решения оптимизационных задач стандартизации

(19 ц 5 О 06 О 7/122 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Изобретение отн ной технике и являетс ем устройства по авт Цель изобретени циональных возможн раничения затрат на видов работ,На чертеже предс твосится к вычислия усовершенствовсв. М 1501094.я - расширениеостей за счет учетвыполнение разли льани- функа ог- чных тавлена схема ус оижит шину 1 опорного. дания затрат, блок 3 варианта, ключ 4 уптактовых импульсов, иантов, первый элеючатель 8 установки выключатель 9 эапу 0(гп групп по ждая ячейка оизводственлемент И 12, к 14. Кроме чейки 1ппе), каания прзатрат, эий счетчи одержит я аждой гру ину 11 зад ационных вычитающ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРйг 1501094, кл. 0 06 6 7/122.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОПТИМ ИЗАЦИОН Н ЫХ ЗАДАЧ СТАНДАРТИЗАЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет с а.Устройство содернапряжения, блок 2 завыбора оптимальногоравления, генератор 5счетчик 6 задания вармент 7 задержки, выклисходного состояния,ска.Блок 2 си ячеек в ксодержит шно-эксплуатрегистр 13,учета ограничения затрат на выполнение различных видов работ. Устройство содержит шину опорного напряжения, блок задания затрат, блок выбора оптимального варианта, ключ управления, генератор тактовых импульсов, счетчик задания вариантов, элементы задержки, выключатель установки исходного состояния, выключатель запуска. Устройство реализует алгоритм решения двух типов задач оптимизации многомерных параметрических рядов, сущность которого заключается в последовательном переборе всех возможных вариантов и выборе из них наилучшего, т,е. позволяет найти точное решение задач. 1 ил. того, блок 2 содержит группу элементов И 151 - 15 П, группу регистров 161 - 16 п 1 (шины задания начальных затрат не показаны). Блок 3 содержит блок 17 сравнения, группу блоков 181 - 18 П сравнения, первый 19 и второй 20 регистры, группу регистров 211 - 21 л, группу счетчиков 221 - 22 л, первую группу ключей 231 - 23 л, первый элемент И 24, шестой элемент И 25, четвертый 26 и пятый 27 элементы И, второй 28 и третий 29 элементы И, группу триггеров 301 - 30 п, триггер 31, элемент ИЛИ 32, сумматор 33, третью и вторую группы ключей 341 - 34 п, 351 - 35 п. четвертый 36, третий 37 и второй 38 элементы задержки, третий 39, второй 40 и первый, 41 разделительные диоды, шины 42 Ь 43 задания типа решаемой задачи, третий регистр 44.Устройство реализует алгоритм решения двух типов задач оптимизации многомерных параметрических рядов, сущность которого заключается в последовательномпереборе всех возможных вариантов и выборе из них наилучшего, т,е, позволяет найти точное решение задач.Математически задача формулируется следующим образом, Необходимо опреде лить а стакое, что1 а) =, гпи( т(в)1 ас ),где 10, СГ + , гпп Сц, если решается аадача первого типа и 03 из, иОЭ , ср, если решается аадача второго типа ий) т( =апСЬ,) Е 3, ею 20 где С - начальные затраты, связанные сиспользованием изделий -го типа и не зависящие от числа этих изделий; 25С - производственно-эксплуатационные затраты на удовлетворение изделиями-го типа потребностей, связанных с выполнением )-го вида работ;Ь - максимально допустимые затраты 30на выполнение 1-го вида работ,Устройство работает следующим образом.Перед началом решения подачей единичного напряжения на одну из шин 42 или 3543 определяется тип решаемой задачи, Если напряжение подано на шину 43, то триггер 31 установится в состояние "1" и сигналс его прямого выхода поступит на управляющие входы ключей 35 - 35 п и на второй 40вход элемента И 28. Если напряжение по.дано на шину 42, то триггер 31 установитсяв нулевое состояние и сигнал с его инверс-.ного выхода поступит. на управляющие входы ключей 341 - 34 п, замыкая их контакты, 45и на второй вход элемента И 29,Счетчик 6 и регистр 44 обнуляются, а врегистр 13 каждой ячейки 101 ( = 1,п 1; ) = 1, и)записывается число С 1, равное производственно-эксплуатационным затратам при выполнении -й работы )-м типом изделий, Врегистры 16 записываются числа, равныевеличинам начальных затрат С на разработку и производство -го типа изделий, Если количество анализируемых изделий 55а 1 в, то в регистры с номерами щ 1 записываются максимально возможные числа. В регистр 20 также записываетсямаксимально возможное число (11111), Вслучае, когда решается второй тип задач, впри ограничении на максимально допусти мые затраты (потребности), необходимыедля выполнения работ(только для задач второго типа) регистры 21 записываются числа Ь 1, равные максимально допустимым затратам на выполнение )-го вида работ (если решается первый тип задач, то регистры 21 обнулены).Решение задачи начинается кратковременным включением выключателя 8 установки начального состояния, в результате чего напряжение от опорного источника питания поступает на считывающие входы регистров 13 ячеек 10 и осуществляет перезапись содержащегося в них числа в вычитающие счетчики 14, а также на входы обнуления счетчиков 22, на В-входы триггеров 30, переводя их в состояние "0", и, кроме того, на вход элемента 7 задержки, с выхода которого через время задержки, необходи.мое для завершения всех переходных процессов, сигнал поступает на счетный вход счетчика 6, на выходе которого образуется комбинация 000,1, т,е. множество й= (1) включает только первый тип изделий. На этом этап предварительной настройки устройства заканчивается.При замыкании выключателя 9 запуска опорное напряжение подается на информационный вход ключа 4 и через его замкнутые контакты поступает на вход генератора 5 тактовых импульсов, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И 12 ячеек 101, на вторых входах которых поддер-, живается сигнал, определяемый выходной комбинацией счетчика 6.Одновременно импульсы от генератора 5 тактовых импульсов поступают на входы ключей 23 и через них - на счетные входы счетчиков 22, Этот процесс продолжается до тех пор, пока на выходе одного из вычитающих счетчиков 14 )-го г,толбца ячеек 10 не появится сигнал обнуления счетчика, который поступит на Э-вход соответствующего ВЭ-триггера 30, переводя их в состояние "1". Сигнал с прямого выхода триггера 30 закрывает соответствующий ключ, в результате чего в счетчике 22 будет записано число, равное гппС. Процесс определения минимальной величины С в каждом столбце осуществляется аналогично описанному,После того, как во всех столбцах будет .определено минимальное число С 1, все триггеры 301 - 30 п перейдут в единичное состояние и на выходе элемента И 24 появится сигнал "1", поступающий далее на считывающие входы счетчиков 221 - 22 на первые входы элементов И 28 и 29 и на первые входы элементов И 15, на вторые входы которых подается сигнал с соответствующего разряда счетчика 6, и, если -й разряд счетчика 6 установлен в единичноествующего разряда счетчика 6, и, если 1-й выхода которого сигнал поступает на счетразряд счетчика 6 установлен в единичное ный вход счетчика 6, в результате чего насостояние, то сигнал с выхода соответству- выходе последнего образуется новая комющего элемента И 15 поступает на считы- бинация "0" и "1" соо, соответствующая новомувающий вход регистра 16 ь обеспечивая 5 варианту используемых изделий.поступление записанной в них информации Если решается задача второго типа, тона входы сумматора 33. При этом на выходе на предварительном этапе подается напрясумматора 33 формируется величина, соот- жение на вход 42, которое устанавливаетветствующая задаче первого типа, причем триггер 31 в состояние "0". При этом единичвариант используемых изделий определяет ный сигнал с инверсного выхода триггера 31ся комбинацией "0" и "1" в счетчике 6, кото- поступает на второй вход элемента И 29 ирая записывается в регистр 19 и поступает на управляющие входы ключей 34, замыкая,на второй вход блока 17 сравнения, на пер- их контакты.вый вход которого подается величина, рав- После запуска рабора ота устройстваная 1 минимальному значению 1(в ) из 15 вплоть до определения величин в 1 п Сдляранее просмотренных вариантов и записанная в регистр 20 (при первом сравнении в /-го столбца происходит аналогично расрегистре 20 находится максимально воз- смотренному выше.можное число 111,111), Единичный сигнал После того, как во всех столбцах будетс выхода элемента И 24 (только в том случае. 20 оределено минимальное число Сц, всекогда все триггеры 301 - 30 л установлены в триггеры 30 перейдут в состояние "1" и насостояние "1") поступает на первые входы выходе элемента И 24 появится сигнал логизлементов И 28 и 29, а так как триггер 31 ческой единицы, который поступит на счинаходится в единичном состоянии, то и на. тывающие входы счетчиков 22, первыевтором входе элемента ИЛИ 32 также будет 25 входы элементов И 28 и 29 и вторые вхоДыподдерживаться единичное напряжение, элементов И 15, на первые входы которыхСигнал с выхода элемента ИЛИ 32, за- подается сигнал с соответствующего 1-годержанный элементом 37 задержки на вре- Разряда счетчика 6, и если в 1-м разрядемя, необходимое для выполнения счетчика установлена "1", то сигнал с выхосуммирования в сумматоре 33, поступает на 30 дэ элемента И 15 поступает на считываюуправляющий вход блока 17. сравнения, в гций вход регистра 16 ь обеспечиваярезультате чего в нем выполняется опера- считывание записанной в нем информацииция сравнения величин т(гд) и 1. . на соответствующий вход сумматора 33, наЕсли фо) 1, то сигнал с первого первых и входах которого поддерживаетсявыхода блока 17 сравнения через диод 41 35 си-нал логического "0" (ключи 35 разомкнупоступает на входы обнуления счетчиков ты). Полученное в сумматоре 33 число, рав 221 - 22 и й-входы триггеров 301 - 30, на ноесчитывающие входы регистров 13, осущест- (гд) =-,", С,вляя запись величин Сц в соответствующиес мвычитающие счетчики 14, а также на вход 40 поступает на вход регистра 19 и на первыйэлемента .7 задержки, с выхода которого вход блока 17 сравнения, на второй входсигнал поступает на счетный вход счетчика которого поступает величина Г, рассчитан, обеспечивая образование новой комби- ная на предыдущих агнации "О" и "1".их шагах решения и записанная в регистр 20. ОдновременноЕсли 1(в )1 то( ), сигнал с второго 45 информация со счетчиков 22 (числа пппСл)выхода блока 17 сравнения поступает навход записи регистра 19, в котором фикси через замкнутые контакты ключей 34 постуруется комбинация изделий, а также на вход пает на первые входы соответствующих блоэлемента 38 задержки, с выхода которого ков 18 сравнения, на вторые входы которыхсигнал поступает на считывающий вход ре с выходов соответствующих регистров 21гистра 19, с выхода которого значение 1(в) подаются числа Ь.поступает в регистр 20. Одновременно сиг- Сигнал с выхода элемента И 29 поступанал с второго выхода блока 17 сравнения е, на в:;оды Разрешения операций сравнечерезразделительныйдиод 40 поступаетна ни" блоков 18 сравнения, а также на вход.входы обнуления счетчиков 22, на р-входы 55 элемента 36 задержки, где задерживаетсятриггеров 30, на считываю,цие входы реги- на еремея, достаточное для завершения опестров 13 и осуществляет за. ись величин С раций сравнения в блоках сравнения. Прив соответствующие вычитагощ е счетчики этом, если выполняется условие14, а также на вход элемента 7 задержки, с пнпСцЬ, то на выходе соответствующего блока 18 сравнения появится сигнал ло 161229310 15 20 ЗО 40 4550 гической единицы, который поступит на вход элемента И 25. Если условие выполняется для всех столбцов, то на выходах всех блоков 18 сравнения будут сигналы единич. ного уровня, которые вызовут срабатываниеэлемента И 25, единичный сигнал с выхода которого поступит на инверсный вход элемента И 26 и на второй вход элемента И 27.С выхода элемента И 27 сигнал черезэлемент ИЛИ 32 поступит на вход элемента 37 задержки, с выхода которого сигнал подается на вход разрешения операции сравнения блока 17.сравнения,Дальнейшая работа устройства с учетомсигналов, формируемых на первом и втором выходах блока сравнения, осуществляется аналогично описанной выше.В том случае, если хотя бы для одногостолбца условие щпСЬ не выполняется;.то сигнала на выходе соответствующего блока 18 сравнения и элемента И 25 не будет. Одновременно сигнал, задержанный элементом 36 задержки, поступает на первые входы элементов И 26 и 27. Так как на втором входе элемента И 27 поддерживается сигнал "0", то и на выходе данного элемента сигнал также отсутствует, а так как на выходе элемента И 28 поддерживается сигнал логического нуля, то на управляющий вход блока сравнения импульс не поступает, С выхода элемента И 26 единичный сигнал поступает на анод разделительного диода 39 и далее с катода - на входы обнуления счетчиков 2, входы триггеров ЗО, насчитывающие входы регистров 13, а такжена вход элемента 7 задержки, с выхода ко торого сигнал поступает на счетный входсчетчика 6, в результате чего на его выходе образуется новая комбинация "0" и "1", соответствующая новому варианту используемых типов изделий.Далее весь описанный процесс повторяется многократно до тех пор, пока не будут перебраны все возможные комбинации используемых типов изделий, На последнем шаге на выходе счетчика 6 появится сигнал переполнения, который поступит на управляющий .вход ключа 4, в результате чего контакты ключа 4 разомкнутся, поцэча напряжения на генератор 5 тактовых импульсов прекратится и решение задачи закончится. По окончании решения задачи в регистре 19 хранится оптимальное множество типов используемых изделий, а в регистре 20 - величина минимальных затрат,соответствующих этому множеству,Формула изобретения Устройство для решения оптимизационных задач стандартизации по авт,св. М 1501094, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет учета ограничения затрат на выполнение различных видов работ, в блок выбора оптимального варианта введены вторая и третья группы из и ключей каждая, группа из и регистров, группа из и блоков сравнения, с второго по шестой элементы И, элемент ИЛИ, четвертый элемент задержки, третий разделительный диод и триггер, при этом выходы каждого)-го счетчика группы и = 1,п) через соответствующий ключ второй группы соединен с соответствующим входом сумматора и через соответствующий ключ третьей группы - с первым входом соответствующего блока сравнения группы, второй вход которого соединен с выходом соответствующего регистра группы, единичный и нулевой входы триггера соединены с шинами задания типа решаемой задачи, единичный и нулевой выходы триггера соединены с управляющими входами ключей соответственно второй и третьей групп, а так- . же с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого эле мента И, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходтретьего элемента И соединен со стробирующими входами блоков сравнения группы и через четвертый элемент задержки - с неинвертирующим входом четвертого и с первым входом пятого элементов И, выходы всех блоков сравнения группы соединены с соответствующими входами шестого элемента И, выход которого соединен с инвертирующим входом четвертого и с вторым входом пятого элементов И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом третьего элемента задержки, выход четвертого элемента И соединен с анодом третьео разделительного диода, катод которого соединен с катодами первого и второго разделитель, ных диодов,1612293Составитель Г.Осипов дактор Н.Тупица Техред М,Морг".нтал Корректор А.Обручар аз 3831 Тираж 562 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101