Ячейка обработки нечеткой информации

со)оз сОВЕтскихсоциалистическихРЕСПУБЛИК 55 6 06 ) 7/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПаТЕНТ СССР) ТЕНТНОЕ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП вычислительользовано при систем обранечетким лножеде,д а:а =(О; 1) А е единичный отмножества А е еди - называется сширение фунза счет выпол дизьюнкция у и.принадлежноА называется стся субни зле екои информалнения опера- и. Нечеткий и яеляе ой степе ию. Сл 1 ь л 1 ент рого лко ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 941994, Ячейка однородной структуры,Меликов А.НБерштейн Л.С., Канаев М,М.опубл, в Б.И. М 25, 1952,Шимбирав П.Н, гибридные непрерывно-логические устройства. М,; Энергоатомиздат, 1990, с. 172, ил.таща 1 ааа Т, апб М Ы Т., Тйе соггепт РвотаХвггу о 9 с 1 гйе 9 гатео с) гептз таЫгсмеб ау йевтапбагб СГНОЯ ргосевз,ЕЕЕ,Тгапв, Соп) рм35.2, 161, 167, 1956.Заде Л,А. Основы нового похода к анализу сложных систем и процессов принятиярешений, в кн, Математика сегодня, М.; Знание, 1974, с,64.Борисов А,Н., Алексеев А.В, Обработканечетной информации в системах принятиярешений. М.: Радио и связь, 1989, с. 304, ил,Изобретение относится ной технике и может быть исп создании интеллектуальных ботки информации.Целью изобретения - ра кциональныхвозможностей нения операций отрицаниенечеткой логике.Ячейка обработки нече ции предназначена для вып ций с нечеткими данны 5 Ы 1827670 А 1(54) ЯЧЕЙКА ОБРАБОТКИ НЕЧЕТКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Использование: изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании интеллектуальных систем обработки информации. С целью расширения функциональных возможностей дополнительно введены два зеркала тока, диод и три ключа, В основе работы ячейки обработки нечеткой информации лежит сумма-разностный метод, в котором нецеткие данные представляются уровнями тока. 5 ил. операнц характеризуетс ством А =- (р (а), а ), отображение множества резок 0, 1) отображение ничный орезо (О, функцией принадлежносЗначение функции ,и а(а) для элемента а С; пенью принадлежности тивной мерой того, в как асАсоответствует понятго формализуется нечетким множеством А, Основные логические операции определяются следующим образом:1. конъюнкция гп 1 п ( р аи Ь);2. дизъюнкция еах (,и аи,Ь);3. дополнение,и а=1- раРабота известного устройства основана на токовом методе, в котором основные функции нечеткой логики реализуются с помощью алгебраической суммы и разности токов. Значение элемента функции принадлежности,и а представляется уровнем тока 1 а,Вышеперечисленные логические операции можно записать в следующем виде: 5 10 15 1 а -1 1 а - 1 Ь) при 1 а1 Ь/1) 11 коньюикцю гп 1 п (1 а, Ь) 61 Ь- (1 Ь а) при 1 а1 Ь;,(2) 3) дополнение 1 а11-1 а (3)Функционирование ячейки обработки нечеткой информации построено на основе выражений (1 - 3), На управляющие входы ячейки подается код операции, а на первый и второй информационные входы соответст венно подаются первый и второй операнды.С выхода ячейки снимается результат операции.На фиг, 1 представлена структура ячейки обработки нечеткой информации; на фиг, 2 представлена схема зеркала тока, общий вывод которого подключается к нулевому потенциалу; на фиг. 3 представлена схема двухвыходного зеркала тока, общий вывод которого подключается к положительному 40 потенциалу; на фиг.4 - схема зеркала тока, общий выход которого соединен с положительным потенциалом; на фиг,5 - схема двухвыходного зеркала тока, общий вывод которого подключен к нулевому потенциа лу.На чертежах используются следующие обозначения: 1 - первый вход ячейки обработки нечеткой информации; 2- первое зеркало тока; 3 - второе зеркало тока; 4 - третье 50 зеркало тока; 5 - второй вход ячейки обработки нечеткой информации; 6 - первый диод; 7 - выход ячейки обработки нечеткой информации; 8, 9 - соответственно первый и второй ключи; 10 - первый управляющий вход ячейки обработки нечеткой информации; 11 - третий клоч; 12 - второй управляющий вход ячейки обработки нечеткой информации; 13, 14 - соответственно четвертое и пятое зеркала тока; 15 - второйдиод,Ячейка для обработки нечеткой информации содержит пять зеркал тока, два диода, три ключа, причем. первый вход 1 ячейки . обработки нечеткой информации подключен к входу первого зеркала 2 тока, общий вывод которого, подключен к нулевому потенциалу, а выход ко входу двухвыходного зеркала 3 тока, общий вывод которого, подключен к положительному потенциалу, а первый выход соединен с выходом зеркала 4 тока, общий вывод которого подключен к нулевому потенциалу, а вход ко второму входу 5 ячейки обработки нечеткой информации, катод первого диода 6 подключен к выходу 7 ячейки обработки нечеткой информации, второй выход двухвыходного зеркала 3 тока подключен к информационному входу первого ключа 8, угравляющий входкоторого соединен с управляющим входомвторого ключа 9 и с первым управляющим входом 10 ячейки обработки нечеткой информации, выход первого ключа 8 подключен к аноду первого диода 6, выходу второго ключа 9, и к выходу третьего ключа 11, управляющий вход которого подключен ковторомууправляющему входу 12 ячейки, информационный вход третьего ключа 11 соединен с выходом четвертого зеркала 13 тока, общий вывод которого подключен к положительному потенциалу, а вход к первому выходу пятого зеркала 14 тока и аноду второго диода 15, катод которого подключен к первому выходу второго зеркала 3 тока и ко входу пятого зеркала 14 тока, общий выход которого подключен к нулевому потенциалу, а второй выход к информационному входу второго ключа 9.Рассмотрим работу ячейки обработки нечеткой информации, Ячейка может функционировать в трех режимах, соответствующих выполнению операций: конъюнкция, дизьюнкция, отрицание, Тип выполняемой операции определяется кодом на управляющих входах ячейки (см.таблицу),Токи 1 а и 1 Ь выражают соответственно степени принадлежности,и (а) и,и (Ь).В первом режиме единичный потенциал на управляющих входах первого 8 и второго 9 ключей переводит ключи в замкнутое состояние. Нулевой пстенциал на управляющем входе третьего 11 ключа переводит его в разомкнутое состояние. Величину тока 1 а, текущего в первый 1 вход ячейки, повторяют выходные токи первого 2 и второго 3 зеркала тока, Ток 1 Ь, текущий во второй 5 вход ячейки, повторяет выходной ток третьего 4 зеркала тока, Если выполняется соотношение 1 а1 Ь, то ток, величина которого опре 18276705 10 15 20 25 35 40 45 50 деляется разностью а - Ь, течет во вход пятого зеркала .14 тока и вычитается из 1 а, Ток, определяемый разностью 1 а 1 а - 1 Ь), потечет через первый диод 6. Таким образом, на выходе 7 ячейки реализуется первая часть выражения (1). Если выполняется соотношение 1 а1 Ь, та разность токовэ -1 Ь равна нулю. Так 1 а са второго выхода второго 3 зеркала тока, течет без изменений через первый диод 6. 8 результате на выходе 7 ячейки течет наименьший из токов 1 а и 1 Ь, т.е. реализуется логическая операция коньюнкция.8 режиме реализации операции дизьюнкция на управляющих входах 10 и 12 ячейки устанавливаются единичные потенциалы. Ключи 8, 9, 11 замкнуты. В первый 1 вход ячейки течет ток 1 а, ва второй 5 вход ток 1 Ь, Если выполняется соотношение 1 а1 Ь, то разность токов а -1 Ь течет во вход пятого зеркала 14 тока и вычитается из а, такая же разность течет во вход четвертого зеркала 13 тока и складывается с 1 а, В результате через первый диод 6 течет ток равный а-(1 а - 1 Ь) + 1,1 а - 1 Ь) т,е, 1 Ь. Если выполняется соотношение 1 аЬ, то разность течет через второй диод 15, а также с выхода четвертого зеркала 13 тока. Через первый 6 диод течет ток равный 1 а+( Ь - а), т.е. 1 Ь. Таким образом, выполняется операция дизьюнкция,В режиме операции отрицания на первом управляющем входе 10 ячейки устанавливается нулевой потенциал, первый 8 и второй 9 ключи переходят в разомкнутое состояние. Единичный потенциал на втором управляющем входе 12 ячейки переводит третий ключ 11 в замкнутое состояние. Ва второй 5 вход ячейки обработки нечеткой информации течет ток 1, соответствующий логической "1". В первый 1 вход ячейки течет ток 1 Ь, Через второй диод 15 течет так равный разности 1 - 1 а. Следовательно выполняется операция отрицание 1 а =1 - 1 а.По сравнению с прототипом предлагаемая ячейка позволяет выполнятьлогические операции дизъюнкция и отрицание, что обеспечивает ее новизну,Реализация ячейки обработки нечеткой информации, па полевой технологии, была прамоделирована с помощью пакета программ РЯрсе, версия 3,1. При этом время выполнения заданных операций составило до 30 нС.Формула изобретения Ячейка обработки нечеткой информации, содержащая три зеркала тока и первый диод, причем первый информационный вход ячейки обработки нечеткой информации подключен к входу первого зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход - к входу второго зеркала тока, общий вывод которого. подключен к шине положительного потенциала, а первый выход соединен с выходом третьего зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, а вход - к второму информационному входу ячейки обработки нечеткой информации, катод первого диода подключен к выходу ячейки обработки нечеткой информации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных вазможностей зз счет обеспечения выполнения операций дизьюнкции и отрицания нзд нечеткими данными, в нее дополнительно введены двз зеркала тока, диод и три ключа, причем второй выход второго зеркала тока подключен к информационному входу первага ключа, управляющий вход которого саединен с управляющим входом второго ключа и с первым управляющим входом ячейки обработки нечеткой информаций, выход первого ключа подключен к аноду первого диода, информационному выходу второго ключа и к выходу третьего ключа, управляющий вход которого подключен к второму управляющему входу ячейки обработки нечеткой йнформэции, информационный вход третьего ключа соединен с выходом четвертого зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине положительного потенциала, а вход - к первому выходу пятого зеркала тока и аноду второго диода, катод которого подключен к первому выходу второго зеркала тока и к входу пятага зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевага потенциала, а второй выход - к информационному входу второго ключа.лНомер режима 2 3 Вид операции КонъюкцияДизьюнкцияОт и ание Управляющие У 1 1 О еходы У 2 О 1, 4/5 ТС инат Патент", г. Ужгород, ул.Гагар тельский Произв нно каэ 2359 Тираж Под ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и иям и 113035, Москва, Ж, Раущская наб.