DE1008935C2 - Kombinierte numerische und nichtnumerische Rechenmaschine - Google Patents

Abstract

1 Das Hauptpatent 926 449 betrifft eine Rechenanlage zur Durchführung aussagenlogischer und numerischer Rechenoperationen, die aus einer Rechenvorrichtung für aussagenlogische Rechenoperationen, einer Rechenvorrichtung für numerische Rechenoperationen sowie aus einem Programmwerk zur Steuerung dieser beiden Rechenvorrichtungen besteht. Derartige Rechenvorrichtungen sind so eingerichtet, dass bei Operationen mit vielgliedrigen Ausdrücken für jede einzelne Operation ein besonderer Operationsbefehl zur Durchführung der Operation gegeben werden muß. Dies ist auch dann der Fall, wenn alle Glieder eines vielgliedrigen Ausdrucks derselben Operation unterzogen werden müssen. Derartige Operationen werden nachstehend als "Paralleloperationen" bezeichnet. Sollen beispielsweise in den Folgen von Ja-Nein-Werten a[tief]3, a[tief]2, [tief]1, a[tief]0 und b[tief]3, b[tief]2, b[tief]1, b[tief]0 die Glieder mit gleichem Index der Operation "Äquivalenz" unterzogen werden, dann wird bei den bekannten Vorrichtungen das Resultat schrittweise mit einem Befehl je Schritt ermittelt; also a[tief]3 ~ b[tief]3 Pfeil nach rechts Z[tief]3 a[tief]2 ~ b[tief]2 Pfeil nach rechts Z[tief]2 a[tief]1 ~ b[tief]1 Pfeil nach rechts Z[tief]1 a[tief]0 ~ b[tief]0 Pfeil nach rechts Z[tief]0 In logistischer Schreibweise lautet der Rechenplan: (a[tief]3 ~ b[tief]3) großes Lambda (a[tief]2 ~ b[tief]2) großes Lambda (a[tief]1 ~ b[tief]1) großes Lambda (a[tief]0 ~ b[tief]0) Pfeil nach rechts R Z[tief]3 großes Lambda Z[tief]2 großes Lambda Z[tief]1 großes Lambda Z[tief]0 Pfeil nach rechts R Es sind also vier Befehle erforderlich, um die Zwischenresultate Z[tief]0 Z[tief]3 zu bilden, und ein fünfter, sechster und siebenter Befehl, um das Resultat R zu ermitteln. Das gilt sowohl für einstellige als auch für vielstellige logistische Rechenwerte. In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes 926 449 wird nun in der Rechenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Bildung der Äquivalenz durch einen einzigen Befehl "Generaläquivalenz", die mit dem Zeichen ungefähr dargestellt werden soll, bewirkt. (a[tief]3, a[tief]2, a[tief]1, a[tief]0) ungefähr (b[tief]3, b[tief]2, b[tief]1, b[tief]0) Nach einem Kennzeichen der Erfindung wird diese Paralleloperation beispielsweise in einem vielstelligen Rechenwerk für alle Glieder in einem Schritt und für alle Glieder gleichzeitig durchgeführt.

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 008 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

DBP 1008935 kl. 42 m 14

INTERNAT. KL. ^r 06 f 19. NOVEMBER 1952

2 3. MAI 1957
4. FEBRUAR 1960

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1008 935 (Z 3101IX/42 m)

Das · Haupt^dtent 926 449 betrifft eine Rechenanlage zur Durchführung aussagenlogischer und numerischer Rechenoperationen, die aus einer Rechen vorrichtung für aussagenlogische Rechenoperationen, einer Rechenvorrichtung für numerische Rechenoperationen sowie aus einem Programmwerk zur Steuerung dieser beiden Rechen vorrichtungen besteht. Derartige Rechen vorrichtungen sind so eingerichtet, daß bei Operationen mit vielgliedrigen Ausdrücken für jede einzelne Operation ein besonderer Operationsbefehl zur Durchführung der Operation gegeben werden muß. Dies ist auch dann der Fall, wenn alle Glieder ^ines vielgliedrigen Ausdrucks derselben Operation unterzogen werden müssen. Derartige Operationen werden nachstehend als >·Paralleloperationen« bezeichnet. Sollen beispielsweise in den Folgen von Ja-Nein-Werten a₃, a₂, a_v a₀ und b_a, b₂, b_lt b₀ die Glieder mit gleichem Index der Operation '-Äquivalenz« unterzogen werden, dann wird bei den bekannten Vorrichtungen das Resultat schrittweise mit einem Befehl je Schritt ermittelt; also

b₂ ==> Z₂ h => Z_x b₀ => Z₀.

2 U₁

In logistischer Schreibweise lautet der Rechenplan:

Λ («2 ~ ^b ₂) A K ~ 61) Λ («0 '

Z₃ AZ₂ Λ Z₁ Λ Z₀ => R

K) => R

Es sind also vier Befehle erforderlich, um die Zwischenresultate Z₀. . .Z₃ zu bilden, und ein fünfter, sechster und siebenter Befehl, um das Resultat R zu ermitteln. Das gilt sowohl für einstellige als auch für vielstellige logistische Rechenwerke.

In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes 926 449 wird nun in der Rechenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Bildung der Äquivalenz durch einen einzigen Befehl .·'Generaläquivalenz«, die mit dem Zeichen pö dargestellt werden soll, bewirkt.

₂, a_u a₀)

b_lt b₀)

Nach einem Kennzeichen der Erfindung wird diese Paralleloperation beispielsweise in einem vielsteiligen Rechenwerk für alle Glieder in einem Schritt und für alle Glieder gleichzeitig durchgeführt.

Kombinierte numerische
und nichtnumerische Rechenmaschine

Zusatz zum Patent 926 449

Das Hauptpatent hat angefangen am 13. Mai 1950

Patentiert für:

Zuse K.-G., Bad Hersfeld

Dipl.-Ing. Konrad Zuse, Hünfeld,
ist als Erfinder genannt worden

«3, «₂, U₁, «o

K b₂, J₁, b₀

7 7 7 7

^ZjZ> ^Δ2ι ^l» -^O

Analog werden die anderen Operationen des Aussagenkalküls, die mit allen Gliedern auszuführen sind, durchgeführt und jeweils nur durch einen Befehl für alle Glieder veranlaßt. Dadurch können Aufgaben der beschriebenen Art mit vielgliedrigen Ausdrücken in einem Bruchteil der Zeit bewältigt werden, die bisher hierfür benötigt wurde.

Die beschriebenen Paralleloperationen sind besonders

vorteilhaft, um den Funktionsverlauf aussagenlogischer Ausdrücke zu ermitteln. Es besteht hier die Aufgabe, alle möglichen Kombinationen der Werte der Variablen in den Ausdruck einzusetzen und die den verschiedenen Kombinationen entsprechenden Resultate zu ermitteln.

Alle Resultate zusammen bilden den Funktionsverlauf des aussagenlogischen Ausdrucks. Gemäß der Erfindung werden die verschiedenen Kombinationen von Ja-Nein-Werten in einem vielstelligen Speicher bereitgehalten. Die Ermittlung der Zwischenresultate und des Endresultates erfolgt im Rechenwerk durch Paralleloperationen. Zwischenresultate und Endresultat werden also jeweils durch einen einzigen Befehl für alle Kombinationen der Variablen in Paralleloperationen gebildet.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist ein Rechenwerk für numerische Rechnungen alsivumerischlogistisches Rechenwerk ausgebildet, welches numerische Rechnungen mit vielstelligen Zahlen und Parallelopera·

909 706/255

tionen mit vielgliedrigen Folgen von Ja-Nein-Werten oder aussagenlogischen Ausdrücken mit ein und denselben Schaltgliedern ausführt.

Gemäß der Erfindung werden in einem vierteiligen Hauptspeicher vielstellige Zahlen oder vielgliedrige aussagenlogische Ausdrücke oder einzelne Ja-Nein-Werte oder Angaben verschiedener Art zusammen gespeichert, wie beispielsweise Zahlen und aussagenlogische Ausdrücke und einzelne Ja-Nein-Werte.

grenzung der Operationen auf-einen bestimmten Bereich der Einstellglieder Aa, Ab, Ad, K_x zur Anzeige der Resultate bestimmter logistischer und arithmetischer Kriterien (s. Fig. 5), wobei der Index λ; die generelle Bezeichnung für die Indices von K ist,

JNR ein Ja-Nein-Wert-Rechen werk für die Durchführung von Rechenoperationen mit einzelnen Ja-Nein-Werten ; im Rechenwerk befinden sich die Einstellglieder Ba zur Aufnahme des einen Operanden, Bb zur Aufnahme

Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung ent- 10 des anderen Operanden, Be zur Aufnahme des Resultats,

hält die Schaltung der Rechen vorrichtung Schaltglieder, JN S einen Ja-Nein-Wert-Speicher zur Speicherung die Stellenbereiche vorschreiben, innerhalb deren Operationen im numerisch-logistischen Rechenwerk ausge

führt werden und derart den Bereich der Operationen auf

einen oder mehrere Teile des Stellenbereiches des numerisch- 15 die Einstellglieder Aa, Ab logistischen Rechenwerkes begrenzen. Dadurch ist es Rechenwerkes,

möglich, von einer Speicherzelle nur einen begrenzten Teil

ihres Inhaltes auf das Rechenwerk zu übertragen und/oder die Operationen des Rechenwerks auf einen Teil seines Stellenbereichs zu begrenzen.

Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung enthält die Rechenvorrichtung einen Mischer, über den der Inhalt von Speicherzellen in den Speicher zurücktransportiert werden kann und Resultate des numerisch-logistischen Rechenwerkes oder des Ja-Nein-Wert-Speichers in den Hauptspeicher transportiert werden können. Im Mischer sind Schaltglieder angeordnet, die vorschreiben, welcher Teil des Inhalts einer Speicherzelle des Hauptspeichers wieder auf den Hauptspeicher zurückübertragen wird und welcher Teil der Speicherangabe durch ein Resultat des numerisch-logistischen Rechenwerkes oder den Inhalt einer Zelle des Ja-Nein-Wert-Speichers ersetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten Rechenvorrichtung;

Fig. 2 zeigt die Innenschaltung der Stellen 0 und 1 des numerisch-logistischen Rechenwerkes UR (Fig. 1) am Beispiel einer Relaisschaltung;

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführung der Weichenstraße FFs der Fig. 1 als Relaisschaltung;

Fig. 4 zeigt die Innenschaltung des Mischers M am Beispiel einer Relaisschaltung;

einzelner Ja-Nein-Werte,

Ws eine Weichenstraße zur Stellenverschiebung von Angaben des Hauptspeichers bei ihrer Übertragung auf di Eilllid A des numerisch-logistischen

Wt eine Weichenstraße zur Stellenverschiebung von Angaben der Einstellglieder Ad bei ihrer Übertragung auf den Mischer M,

Pa, Pb Pyramidenschaltungen zur Auswahl einzelner Angaben auf den Einstellgliedern Aa bzw. Ab des numerisch-logistischen Rechenwerkes für ihre Übertragung auf eines der beiden Einstellglieder Ba oder Bb des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes,

Pd eine Pyramidenschaltung zur Auswahl einzelner Angaben der Einstellglieder Ad des numerisch-k gistischen Rechenwerkes für ihre Übertragung auf eines der beiden Einstellglieder Ba oder Bb des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes,

Pk eine Pyramidenschaltung zur Auswahl des Resultates eines bestimmten Kriteriums auf den Einstellgliedern K_x des numerisch-logistischen Rechenwerkes für seine Übertragung auf das Ja-Nein-Wert-Rechenwerk oder das Programmwerk,

Ps eine Pyramidenschaltung zur Auswahl bestimmter Speicherzellen des Ja-Nein-Wert-Speichers zwecks Übertragung der Resultate des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes,

Pr eine Pyramidenschaltung zum Anrufen der Zellen des Ja-Nein-Wert-Speichers für die Übertragung der gespeicherten Werte auf die Operanden-Einstellglieder Ba, Bb des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes,

P ein Programmwerk zur Steuerung sämtlicher Vorgänge und Übertragungselemente.

35

Die vollen Linien, die die einzelnen Geräte verbinden,

Fig. 5 zeigt eine beispielsweise mit Relais aufgebaute 45 stellen symbolisch die Wege dar, auf denen logistische Schaltung zur Bildung von bestimmten arithmetischen Ausdrücke, Ja-Nein-Werte oder Zahlen transportiert und logistischen Kriterien; werden. Die eingezeichneten Pfeile geben die Richtung Fig. 6 zeigt in Form einer Relaisschaltung die Schalt- der Transporte an. Die gestrichelten Linien verbinden das Pyramiden Pa, Pb, Pd und Pk, deren Aufgabe es ist, Programmwerk mit allen Teilen, die vom Programmwerk einzelne Werte von Stellen der Einstellglieder Aa, Ab, 50 gesteuert oder beeinflußt werden. Die volle Linie, die vom Ad, Ka.. .Ki des numerisch-logistischen Rechenwerkes Programmwerk zum Hauptspeicher führt, dient zur U R auf die Einstellglieder Ba oder Bb des Ja-Nein-Wert- Speicherung von Befehlen und Operationsprogrammen. Rechenwerkes zu übertragen; Die vollen Linien, die von den Einstellgliedern für die In Fig. 1 bedeutet: Kriterien K_x zum Programmwerk und vom Resultateini/S einen Hauptspeicher zur Speicherung von einfachen 55 stellglied Be des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes zum Pro-Ja-Nein-Werten, logistischen Ausdrücken, Ja-Nein-Wert- grammwerk führen, übertragen die Resultate von Kri-Kombinationen und Zahlen, terien oder logistischen Operationen auf das Programm-

A T einen Abtaster zum Abtasten von Lochkarten oder werk.

Lochstreifen, Die einzelnen Gruppen von Übertragungselementen

SJB eine Schaltbox zur Festlegung der abzutastenden 60 sind durch Kreise in den Verbindungslinien angedeutet.

Werte, Sie erfüllen folgende Funktionen:

M einen Mischer zum Kombinieren von Angab an des Er Übertragung der Informationen vom Abtaster AT

Speicherwerkes mit Resultaten des Rechenwerks zu auf den Hauptspeicher H S;

neuen Speicherangaben, Eg Übertragung von im Hauptspeicher HS gespei-

UR ein numerisch-logistisches Rechenwerk für die 65 cherten Begrenzungsangaben auf die Einstellglieder Ag;

Durchführung von Operationen mit vielgliedrigen logi- Eh Übertragung von Angaben des Hauptspeichers auf

stischen Ausdrücken und für Rechnungen mit vielstelligen die Operanden des numerisch-logistischen Rechenwerkes

Zahlen; im Rechenwerk befinden sich die Einstellglieder UR;

Aa zur Aufnahme des einen Operanden, Ab zur Aufnahme Es Übertragung von im Hauptspeicher befindlichen Andes anderen Operanden, Ad für das Resultat, Ag zur Be- 70 gaben auf den Mischer M;

Et Übertragung von im Hauptspeicher HS enthaltenen Begrenzungsangaben auf den Mischer M;

Eu Übertragung von Resultaten des Mischers auf den Hauptspeicher;

Ma Übernahme der alten Speicherangaben;

Mg Begrenzung von Angaben, die auf den Af«-Relais abgesetzt sind, auf einen beschränkten Stellenbereich; ' :

Ea Übertragung von Speicherangaben des Hauptspeichers auf die Operanden-Einstellglieder Aa des numerisch-logistischen Rechenwerkes UR;

Eb Übertragung von Speicherangaben des Hauptspeichers auf die Operanden-Einstellglieder A b;

Ed Übertragung des Resultates des numerisch-logistischen Rechenwerkes auf dessen Operanden-Einstellglieder Ab;

En Übertragung des Resultates des numerisch-logistischen Rechenwerkes auf den Mischer M;

Fa, Fb, Fd Übertragung einzelner Werte von den Einstellgiiedern Aa bzw. Ab bzw. Ad auf das Ja-Nein-Wert-Rechenwerk JN R;

Fg Übertragung einzelner Ja-Nein-Werte vom'numerisch-logistischen Rechenwerk UR auf eines der beiden Operanden-Einstellglieder Ba oder Bb des Ja-Nein-Wert-Rechen werkes JN R; , .

Fe Übertragung des Resultates des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes vom Resultat-Einstellglied Be auf das Operanden-Einstellglied Bb;

Fm Übertragung des Resultates des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes auf den Ja-Nein-Wert-Speicher;

Fn Übertragung von Angaben des Ja-Nein-Wert-Speichers auf den Mischer M;

Fr Übertragung von Angaben des Ja-Nein-Wert-. Speichers auf das Operanden-Einstellglied Ba;

Fq Übertragung von Angaben des Ja-Nein-Wert-Speichers auf das Operanden-Einstellglied Bb;

Fig. 2. Das obere Drittel der Schaltung umfaßt das numerische Rechenwerk, das mittlere Drittel das logistische Rechenwerk und das untere Drittel die Resultatanzeige.

Im numerisch-logistischen Rechenwerk befinden sich die Einstellglieder:

Aa zur Aufnahme des einen Operanden,

Ab zur Aufnahme des anderen Operanden,

An₁ zur Negation des einen Operanden,

An₂ zur Negation des anderen Operanden,

Aq zur Äquivalenzbildung bei logistischen Operationen,

Ap zur Entscheidung, ob eine arithmetische oder logistische Operation durchgeführt wird,

Ag zur Begrenzung der Operationen auf Teile des numerisch-logistischen Rechenwerkes,

Kc Pole, die an Spannung liegen, wenn die Operation μ (χ) an der betreffenden Stelle einen positiven Wert ergibt (s. Fig. 5),

Am zur Übertragung positiver Werte Kc auf die Resultatzwischenglieder A c,

Ac für das Zwischenresultat,

An₃ zur Negation des Zwischenresultates,

Ad für das Endresultat logistischer oder numerischer Operationen.

Im numerischen Teil der Schaltung dienen die beiden horizontalen Stränge zur Bildung des Stellenübertrages, darunter erfolgt die Ziffernbildung. Im logistischen Teil der Schaltung werden die in der ersten Spalte der nachfolgenden Tabelle angeführten Operationen bzw. die in der zweiten Spalte stehenden äquivalenten Operationen durchgeführt. Die Tabelle enthält auch Angaben über die jeweilige Schaltung der Relais An₁, An₂, An₃ und Aq. Das Zeichen + bedeutet >'Das Relais hat angesprochen«, das Zeichen — »Das Relais hat nicht angesprochen«.

55

60

Operation	Äquivalente Operation	Relais	An1	An2	An3	Aq
a Kb	äyb	+	+	—
a K~b		+ "	—	—
a Kb	a~y b	—	+	—
α Λ b	a y~b	—	—	—
		+	+
a Kb	ayb	+	—	+
	ayb	—	+	+	—
a Kb	a~y b	—	—
a Kb	a y~b~	—	—	—	+
	ayb	—	—	+	+
ä Kb		+	—	—
a ~ b	α φ b
α φ b
a	a ~ b

Wie der Aufbau des zur Durchführung logistischer Operationen dienenden Teiles der Schaltung ohne weiteres erkennen läßt, können in diesem mehrgliedrige aussagenlogische Ausdrücke in Paralleloperationen behandelt werden.

Fig. 3. Die Weichenstraße dient zur Verschiebung von Speicherangaben um null bis drei Stellen nach rechts oder links bei ihrer Übertragung vom Hauptspeicher HS auf die Einstellglieder Aa oder Ab. Die einzelnen Relais haben hierbei folgende Funktionen:

Eh Übertragung von Angaben des Speichers auf die Weichenstraße;

PFs₀, Ws₁, Ws₂ bilden mit den dazugehörigen Verbindungen die eigentliche Weichenstraße;

Ag Begrenzung der Operation auf Teile des Rechenwerkes ;

Ea übertragen diese Werte auf die Einstellglieder Aa des numerisch-logistischen Rechenwerkes;

Eb übertragen diese Werte auf die Einstellglieder Ab des numerisch-logistischen Rechenwerkes.

Fig. 4. Der Mischer dient dazu, Angaben des Hauptspeichers als Ganzes oder zum Teil auf den Hauptspeicher zurückzuübertragen. So kann z. B. eine aus mehreren Teilen bestehende Angabe einer Zelle des Hauptspeichers auf ihrem Wege über den Mischer zum Teil gelöscht und durch ein Resultat des numerischlogistischen Rechenwerkes UR oder des Ja-Nein-Wert-Speichers JNS ersetzt werden.

Die einzelnen Relais des Schaltbildes haben folgende Funktionen:

Es Betätigung der Mischerrelais;

Ma Übernahme der alten Speicherangaben;

Et Übertragung von im Hauptspeicher aufbewahrten Begrenzungsangaben auf den Mischer;

Mg Begrenzung von Angaben, die auf den M«-Relais abgesetzt sind, auf einen beschränkten Stellenbereich; an den Stellen, an denen die Mg-Relais nicht angesprochen haben, wird die Speicherangabe unverändert zum Hauptspeicher zurückübertragen; dort, wo die Relais Mg angesprochen haben, wird an Stelle der Speicherangabe ein Resultat des Rechenwerkes oder des Ja-Nein-Wert-Speichers auf den Hauptspeicher übertragen;

Eu Übertragung der Resultate des Mischers auf das Speicherwerk;

Wt₀, Wt₁, Wt₂ bilden mit den gezeichneten Verbindüngen die Weichenstraße zur Verschiebung des auf den Einstellgliedern Ad des numerisch-logistischen Rechen-Werkes abgesetzten Resultates um beispielsweise null bis drei Stellen aufwärts oder abwärts und seine Übertragung auf den Mischer;

En Übertragung des Resultates des numerisch-logistisehen Rechenwerkes UR auf die Weichenstraße Wt₀, Wt Wt

Fig. 5.*' Das Ergebnis der Kriterien wird auf den Einsteilgliedern für die Kriterien Ka.. .Ki abgesetzt. Selbstverständlich kann die Zahl der Kriterien entsprechend den zu lösenden Aufgaben vergrößert werden. Der Einfachheit halber ist die Schaltung für ein nur fünfstelliges numerisch-logistisches Rechenwerk dargestellt. Die Kriterien, die in der abgebildeten Schaltung gebildet werden, enthält die folgende Tabelle:

Das Resultatanalysenergebnis

arithmetisch

= 1
= 0

Quersumme = 0

j_ 0

logistisch	ein	der	bringt das Relais
	d.h.,	Ja-	Ka
(Ex) bedeutet:		in
»In mindestens einer
Stellen 4...0 steht
Wert« gilt nicht,

* = 2«-l

^x ^ * χ 4= 2° — 1

Quersumme = 1

Quersumme > 1

allen Stellen stehen Nein-Werte Kb

(Ex) bedeutet:

Es gilt: yIn mindestens einer der Stellen 4...0 steht ein Ja- \y_ert« Kd

, , heHeutet·

Es gilt: In-jeder der Stellen

4..O steht ein Ja-Wert Ke

W bedeutet^:

Es gilt nicht: yln jeder der

Stellen 4...0 steht ein Ja-

Wert« d h in mindestens

einer der Stellen 4...0 steht

ein Nein-Wert Kf

In genau einer der Stellen

4...0 steht ein Ja-Wert, in

den übrigen Nein-Werte Kg

In mehr als einer der Stellen

4...0 steht ein Ja-Wert Kh

•An der Stelle 4 steht ein Ja-

Wert Ki

Fa wird betätigt, wenn der Wert von einem der Ein-Stellglieder Aa auf das Ja-Nein-Wert-Rechenwerk übertragen werden soll;

Fb wird betätigt, wenn der Wert von einem der Ein-Stellglieder Ab übertragen werden soll;

Fd wird betätigt, wenn der Wert von einem der Ein-Stellglieder A d übertragen werden soll;

Fk wird betätigt, wenn das Resultat eines Kriteriums als neue Aussage auf das Ja-Nein-Wert-Rechenwerk übertragen werden soll.

Anwendungsbeispiele

Die Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie bereits eingehend dargelegt, sowohl für die Lösung logistischer als auch numerischer Aufgaben geeignet; sie löst auch Probleme, bei denen logistische und arithmetische Operationen abwechselnd vorkommen oder miteinander verknüpft sind. Hierbei können komplizierte Probleme in einem Bruchteil der Zeit gelöst werden, die die besten bekannten Einrichtungen hierfür benötigen. So können beispielsweise die in einer Lochkarte enthaltenen Informationen gleichzeitig nach einer größeren Anzahl von miteinander verknüpften Kriterien untersucht und das Resultat mit einer einzigen Abtastung ermittelt werden, während bisher zur Ermittlung jeder einzelnen Komponente eines einzelnen Kriteriums eine Abtastung notwendig war und kompliziertere Aufgaben, wenn überhaupt, nur mit einer großen Zahl von Abtastungen gelöst werden konnten.

Die außerordentlich vielseitige Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Rechenvorrichtung soll nachstehend an einigen Beispielen dargelegt werden.

*■ Ermittlung der Wahlberechtigten aus einer Einwohnerkartei. Die Informationen über den einzelnen Einwohner ^sei^{en m} Lochkarten festgehalten. Sie könnten natürlich ebensogut in Speicherwerken wie sie für programmgesteuerte Rechenmaschinen üblich sind, festliegen. Die Lochkarten enthalten unter anderem die folgenden Angaben über den einzelnen Einwohner:

Angabe Variable Bemerkung

_{(Ja ent icht +)}

(Nein )

V₀ 1 Ja-Nein-Wert

_|_ männlich, weiblich

V₁, F₂, Tag, Monat', Jahr als in ^ Dualzahlen verschlüsselte

Dezimalzahlen

desgl.

Geschlecht

Datum der Wahl

Datum der Geburt F₄, F₅

'F
Staatsbürgerschaft F₇, F₈

Die übrigen Relais haben folgende Funktion:

Ad Aufnahme des Resultates des numerisch-logistischen Rechenwerkes;

Ag fallweise Begrenzung der Operationen auf Teile des Stellenbereiches des Rechenwerkes;

Am Aufsuchen des höchsten bzw. ersten Ja-Wertes über einen der Pole Kc und Übertragung auf die Resultatzwischenrelais Ac;

Auf den Polen Kc₀... ₄ wird die Aussage μ (χ) gebildet, d. h., der höchste bzw. erste Ja-Wert wird über eine Suchschaltung mit ^-Kontakten ermittelt und der Pol Kc₀.. .₄, der der ersten Stelle entspricht, die einen positiven Wert hat, an Spannung gelegt.

Fig. 6. Die Relais des Schaltbildes haben folgende Funktion:

Fr entscheidet, ob die Einzelangabe auf das Einstellglied Ba oder auf Bb des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes übertragen werden soll; ' '

Wohnort

F₉, F₁

Wahlsprengel

Wahlbezirk

Wahlkreis

Auslander μ

Staatenloser.

Inländern gleich-

gestellter + —

Als in Dualzahlen verschlüsselte Dezimalzahlen, wobei 1

V₉ die Kennziffer des

Wahlkreises,
^10 des Wahlbezirkes,
V_n des Wahlsprengeis,
V₁₂ des Ortes selbst
ist, in dem der Einwohner wohnt

^{als m Dualz}aMen verschlüs^selte Dezimalzahlen

ίο

(Die Bezirke sind den Sprengein,
die Kreise den Bezirken übergeordnet)

Polizeiliche	F	16	y ' O	1 Ja-Nein-Wert
Meldung		+ gemeldet,
		— nicht gemeldet
Bürgerliche	F17	+ im Besitz der bürger
Ehrenrechte		liehen Ehrenrechte,
		— nicht im Besitz der bür
		gerlichen Ehrenrechte
Geisteszustand		1 Ja-Nein-Wert
		-j- geistig zurechnungs
		fähig,
		— geistig nicht zurech
		nungsfähig
	1	Λ ([(F3-F6) > 21] V ([(F

Die Aufgabe bestehe darin, die Zahl der wahlberechtigten Einwohner in einem bestimmten Wahlkreise zu ermitteln.

Die Wahlvorschrift laute: Wahlberechtigt ist jeder S männliche Einwohner einen Tag nach Vollendung seines 21. Lebensjahres und jeder weibliche Einwohner einen Tag nach Vollendung seines 25. Lebensjahres, wenn er Inländer oder Inländern gleichgestellt ist, im Wahlkreise wohnt, in diesem polizeilich gemeldet ist, im Besitz der ίο bürgerlichen Ehrenrechte und geistig zurechnungsfähig ist.

In logistischer Darstellung entspricht die Wahlvorschrift der nachstehenden Formel:

F₆) =21] Λ [(F₂-F₅) >0]}V V (1(F₃-F₈) = 21] Λ [(Vz-Vs) = 0] Λ [(F₁-F₄) > 0]})] V

V \v₀ Λ ([(F₃-F₆) > 25] V ([(F₃-F₆) =25]·Λ [(V₂-V₅) > 0]}V

V ([(F₃ - F₆) = 25] Λ [(F₂ - F₅) = 0] Λ [(F₁ - F₄) > 0]}) ] U Λ ([(F₇ Λ F₈)] V [(F₇ Λ F₈)]) Λ (F₉ = F₁₅) Λ F₁₆ Λ F₁, Λ F₁₈=) R-

Die Angaben, die zur Berechnung dieser logistischnumerischeri Formeln benötigt werden, werden von der Rechenvorrichtung selbsttätig aus Lochkarten oder einem Speicher entnommen und in die Formel eingesetzt. Ist das Resultat, das nach Erledigung der numerischen Operationen durch eine reine Ja-Nein-Wert-Rechnung ermittelt wird, positiv (R), dann ist der Einwohner, dessen Lochkarte oder Speicherinformation zur Berechnung verwendet wurde, wahlberechtigt. Ist das Resultat negativ (R), dann ist er nicht wahlberechtigt. Mit einer einfachen Zählvorrichtung, die hier als bekannt vorausgesetzt werden kann, werden dann die positiven und negativen Fälle gezählt und so die Zahl der Wahlberechtigten und zur Kontrolle die Zahl der Nicht-Wahlberechtigten ermittelt.

Dieeinzelnen Variablen werden auf der Lochkarte abgetastet. Die einfachen Ja-Nein-Werte V₀, V₁₆, F₁₇ und F₁₈ werden auf den Ja-Nein-Wert-Speicher JNS übertragen. Die Variablen V_v..V_lb werden auf den Hauptspeicher übertragen Im Hauptspeicher werden auch die für die Rechenoperationen benötigten Zahlen 21 und 25 geppeichert.

Rechenplan

Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden die von anderen programmgesteuerten Rechengeräten her bekannten elementaren Vorgänge, wie Übertragung von Angaben oder Zahlen von einem Teil der Anlage zum anderen, nachfolgend nicht besonders erwähnt.

a) Arithmetische Operation

y _ y 7

y ₃ r ₆ — A₁.

Wie die Hauptformel zeigt, müssen bezüglich Z₂ die Kriterien Z₂ > Ö und Z₂ — 0 gebildet werden.

c) Logistische Operationen

Z₂ > 0 erhält die Bezeichnung A₁. Die Aussage A₁ trifft zu, wenn das Kriterium »x = 0« und das Kriterium »Die höchste Stelle des Zahlenresultats ist 0« (bei Supplementdarstellung voh Z₂) beide gleichzeitig positiv ausfallen.

Z₂ = 0 erhält die Bezeichnung A₂. Die Aussage A₂ trifft zu, wenn das Kriterium »χ Φθ«. positiv ausfällt.

A₁ und 4₂, beide einfache Ja-Nein-Werte, werden zur späteren Verwendung auf den Ja-Nein-Wert-Speicher übertragen.

d) Arithmetische Operation
V₂-V₆ =

Z₃ ist die ganzzahlige Differenz zwischen dem Wahlmonat und dem Geburtsmonat. Wie die Hauptformel zeigt, müssen die Kriterien Z₃ > 0 und Z₃ = O gebildet werden.

e) Logistische Operationen

Z₃ > 0 erhält die Bezeichnung A₃, Z₃ = 0 die Bezeichnung A ₄. Die Aussage A₃ trifft zu, wenn das Kriterium, »χ φ 0« und das Kriterium »Die erste Stelle des Zahlenresultats ist 0« beide gleichzeitig positiv ausfallen. Die Aussage A ₄ trifft zu, wenn das Kriterium »x = 0« positiv ausfällt. A₃ und A_t werden auf den Ja-Nein-Wert-

Speicher übertragen.

f) Arithmetische Operation

Z₁ ist die ganzzahlige Differenz zwischen dem Wahljahr 144·

und dem Geburtsjahr. Z₄ ist die ganzzahlige Differenz zwischen dem Wahltag

und dem Geburtstag des Einwohners. Wie die Formel

b) Arithmetische Operation zeigt, ist das Kriterium Z₄ > O zu bilden.

Zi — 21 = — (21 Z₁) = Z₂. g) Logistische Operation

Z₂ ist die ganzzahlige Differenz zwischen dem Alter des Z₄ > O erhält die Bezeichnung A_y Die Aussage A₆

männlichen Einwohners und d,em Mindestwahlalter. 70 trifft zu, wenn das Kriterium »χ Φ 0« und das Kriterium

909 706/255

»Die erste Stelle des Zahlenresultates ist 0« beide gleichzeitig positiv ausfallen. Die "Aussage A ₅ wird auf den Ja-Nein-Wert-Speicher übertragen.

h) Arithmetische Operation

Z₁- 25= — (25— Z₁) = Z₅.

Durchführung wie unter b).
i) Logistische Operationen

Z₅ > 0 erhält die Bezeichnung A₈, Z₅ = 0 erhält die Bezeichnung .4 ₇. Die Aussage A ₆ trifft zu, wenn das Kriterium »x =)= 0« und das Kriterium »Die erste Stelle des Zahlenresultates ist 0« beide gleichzeitig positiv ausfallen. Die Aussage A ₇ trifft zu, wenn das Kriterium. »x = 0« positiv ausfällt.

k) Arithmetische Operation

V,- F₁₅ = Z₆.

Z₆ ist die Differenz zwischen der Kennzahl des Wahlkreises, in dem gewählt wird, und der Kennzahl des Wahlkreises, in dem der Einwohner wohnt.

Es sind nur die Einwohner wahlberechtigt, die im Wahlkreise wohnen, bei denen also die Kennz8hl des Wahlkreises, in dem gewählt wird, mit der Wahlkreiskennzahl der Karteikarte übereinstimmt. Es muß also das Kriterium Z₆ = 0 gebildet werden.

1) Logistische Operation

Z₆ = 0 wird als Aussage A ₈ bezeichnet. Die Aussage A ₈ trifft zu, wenn das Kriterium »x = 0« positiv ausfällt. Alle weiteren Operationen sind' Operationen mit einzelnen Ja-Nein-Werten, können also im Ja-Nein-Wert-Rechenwerk vorgenommen werden. Es sind dies folgende:

io

15

A3	Λ	A3	—\	A9
A2	Λ	A,	=>	A χο
A xo	Λ	A,	X	Αχχ
A7	Λ	A3	=>	A12
A,	Λ	A,	V	Αχ3
A13	Λ	A,	=>	A14
Ax	V	A9	ν	A15
Αχ,	V	Ax1	X	A1,
A,	V	A1,	ν	A17
A11	V	A1,	X	A18
V0	Λ	Α1β		A19
V0	Λ	A1S	χ	A 20
A1O	V	A 20		A21

25 Mit den Vereinfachungen, die im Rahmen des Rechenplanes vorgenommen wurden, kann die Formel für die Ermittlung der Wahlberechtigten entsprechend vereinfacht werden.

[ Λ [(Z₂ > 0) V [(Z₂ = 0) Λ (Z₃ > O)] V [(Z₂ = 0) Λ (Z₃ = 0) Λ (Z, > 0)]}) V V (F₀ Λ {(Ζ, > 0) V [(Z₅ = 0) Λ (Z₃ > O)] V [(Z, = 0) Λ (Z₃ = 0) Λ (Z, > 0)]}.) ] Λ

V₇ AA₈ /\ F₁₆ Λ F₁₇ Λ F₁₈ => R

([V₀ Λ [A₁ V (A₂ Λ A₃) V (A₂ Λ A_t Λ A,)]} V
V {F_o Λ [A₁-, V (A₇ Λ A₃) V (A₇ Λ A, Λ-Α,)]}) Λ F₇ Λ Λ /\ F₁₆ Λ F₁₇ Λ F₁₈ => R

A₂₁ Λ F₇ Λ A_s Λ F₁₆ Λ F₁₇ Λ F₁₈ => R

Die Rechenzeit wird durch die Einführung bedingter Rechenbefehle beträchtlich verkürzt. Beispielsweise fällt bei Zutreffen des Kriteriums »V_o ist positiv« die Berechnung des langen Klammerausdrucks, der F₀ enthält, weg. Dementsprechend fällt bei Zutreffen des Kriteriums »F_o ist negativ« die.Berechnung des Klammerausdrucks, der F₀ enthält, weg.

Das Kriterium »x = 0« für die Differenz zweier Zahlen könnte auch auf andere Weise, als vorstehend angegeben, gebildet werden, indem die Dualzahlen stellenweise der Operation »Äquivalenz« unterzogen werden. Ist das Resultat der Operation positiv, dann ist die Differenz = 0.

2. Auswertung der Lieferkartei einer Industriefirma. Jeder einzelne Liefervorgang sei als Speicher- oder Lochkarteninformation aufbewahrt und enthalte unter anderem folgende Angaben:

Angabe	Variable	Bemerkung
Lief er jähr	F5	desgl.
Vertreter	F6	dual verschlüsselte
		dezimale Kennzahl
Händler	F7	desgl.
Eigenes Büro	F8	desgl.
Provision in Prozenten	V9	dual verschlüsselte
		Dezimalzahl
Rabatt in Prozenten	V10	desgl.
Unkosten des eigenen	V11	desgl.

Angabe

Land, in das geliefert

wird-Warenart
Menge in kg

Preis für Letzt-. verbraucher

Variable Bemerkung

F₁ dual verschlüsselte
dezimale Kennzahl
V₂ desgl.

F₃ dual verschlüsselte

Dezimalzahl
F₄ desgl.

70 ausländischen Büros

Die von der Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung zu lösende Aufgabe laute beispielsweise:

Es ist das Verhältnis der gesamten Unkosten zu den Umsätzen in einem bestimmten Lande, das teilweise und zeitweise von Vertretern und/oder Händlern und/ oder eigenen Büros bearbeitet wird, für die Jahre zwischen 1910 und 1951, mit Ausnahme der Kriegsjahre, für alle in das Land gelieferten Waren zu ermitteln. Dabei sollen die Jahre 1910 und 1951 berücksichtigt, die Jahre 1914 bis 1918,1939 bis 1945 nicht berücksichtigt werden. Die spezielle Kennzahl für das Land, für das die Aufgabe gestellt ist, sei F₁ = a. Als Umsatz wird der Umsatz auf Grund der Letzt Verbraucherpreise definiert. Die

gesamten Unkosten Werden mit m, die gesamten Umsätze mit η bezeichnet.

Die Formel, nach der das Verhältnis — zu ermitteln

ist; lautet:

(F₁ = ä) Λ (F₂ +Ό) Λ { [(1952 - F₅) > 0] Λ

Λ [(F₅ - 1945) > 0] V [(1939 - F₅) > 0] Λ

Λ [(F₅ - 1918) > 0] V [(1914 - F₅) > OJ Λ

Λ [(F₅ - 1909) > 0] j. Λ [(V₆ +Ό) V (F₇ φ 0) V

V(F₈ = O)]=) R

Rechenplan
1952— F₅ = Ζ₁

F₅
1939 —

F₅ ■
1914-

1945 = Z₂
V₅ =Z₃
1918 = Z₄

F₅ —1909 = Z₆

[(F₁ - a) = 0] Λ (F₂ φ 0) Λ [[(Z₁ > 0) Λ (Z, > O)] V V [(Z₃ > 0) Λ (Z₄ > O)] V [(Z₅ > 0) Λ (Z₆ > 0)]} Λ

Λ [(F₆ +- 0) V (F₇ 4= 0) V (F₈ Φ O)] => R.

V₁ — α = O A₁

F₂=I=O A₂

Z1	>ο	A3
Z2	>ο
Z3	>ο	A
Z4	>ο
Z5	>0	A7
Z6	>ο	A8
		A9
F7"	Φ0	A1,

' 8 ^{= w Λ}11

^i Λ Λ Λ [(^₃ Λ ^₄) V μ_β Λ A₆) ν (4₇ λ Α_%)\ λ Λ (4_β V A₁₀ V ^₁₁) => Λ.

In dieser Form stellt die Formel nur noch eine reine Ja-Nein-Wert-Rechnung dar. Der Rechenplan ist analog dem des vorhergehenden Beispiels aufgebaut. Die arithmetischen Operationen werden wie dort im numerisch-logistischen Rechenwerk durchgeführt und die Kriterien analog gebildet. Die Ergebnisse der Kriterien bilden die Aussagen A₁.. -A^₁, mit deren Hilfe die Aussage R im Ja-Nein-Wert-Rechenwerk ermittelt wird.

Ist das Ergebnis R positiv, dann entspricht die untersuchte Lochkarte oder Speicherinformation den Voraus

setzungen, die laut Vorschrift bestehen sollen, wenn das Verhältnis — zu bilden ist. Ist das Ergebnis negativ,

so werden die Operationen abgeschlossen.
R ==> fi_n.

Ist das Ergebnis positiv, dann läuft einer der nachfolgenden Rechenpläne ab, nämlich derjenige, bei dem die Aussage A „, A₁₀ oder ^₁₁ positiv ist.

V₉ . _T7

R Α.Λ,-

100
V-

¹IO"

R Λ ^₁₁-

100
F₁₁ =

=; Z₇

ν 3 V₄ — z.₈

m.

ΣZ₇+ Σ'Z₈+ ΣV₁₁

η = Σ(V₃- V₄)

3. Bildung des Funktionsverlaufes eines aussagenlogischen Ausdruckes. Die Aufgabe bestehe darin, die Funktionswerte eines aussagenlogischen Ausdruckes für alle Werte zu ermitteln, die die einzelnen Variablen des Ausdruckes annehmen können. Diese Aufgabe könnte im Ja-Nein-Wert-Rechenwerk der Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung gelöst werden, erfordert aber bei einer größeren Anzahl von Variablen sehr viel Zeit. Für die Durchführung derartiger Operationen wird in der Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung das vielgliedrige numerisch-logistische Rechenwerk verwendet. Ist dieses beispielsweise logliedrig, so kann der Funktionsverlauf von,maximal vier Variablen in einfachen Paralleloperationen ermittelt werden. Da jedes einzelne Glied zweifach variabel ist, ist ein Ausdruck mit vier Variablen 2⁴ = 16fach variabel. Die Aufgabe bestehe darin, den Funktionsverlauf des aussagenlogischen Ausdruckes [(a /\ b) /\ c]— (ä V d) zu bilden.

(«Λ &) V C=Z₁; ä V <* = Z₂; Z₁-Z₂.

Die möglichen Ja-Nein-Wert-Kombinationen für vier Variable sind im Hauptspeicherwerk HS gespeichert, so daß sie jederzeit auf die Emstellglieder des logistischen Rechenwerkes übertragen werden können. Den Ablauf der Operationen zur Ermittlung des Funktionsverlaufs zeigt das nachstehende Schema.

Die Ja-Nein-Wert-Kombinationen der Variablen a_y b, c und d sind gespeichert, wie in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben. Sie werden dann zur Durchführung der einzelnen Operationen nach den Vorschriften des Rechenplanes vom Hauptspeicher , auf die Einstellglieder .k α und Ab des. numerisch-logistischen Rechenwerkes übertragen.

Tabelle 1

a

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

b

—

—

+

+

—

+

+

—

—

+

+

—

—

+

+

C

—

—

—

—

+

+

+

+

—

—

—

—

+

+

+

■ +

d

—

—

—

—

—

—

—

+ '

+

+

+ "

+

+

+

+

α Λ b

—

+

—

+ +

— ■

—

—

+

—

—

—

.+

—

j

—

+

c"

+

+

+

+

—

—

—

—

+

+

+

+

—

—

—

—

(a A V) SJ 1

+

—

+

—

—

—

+

+

+

+

+

—

—

—

+

~ä

+

—

■+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

+

—

ä V d

+

—

+

+

—

+

—

+

+

+

+

+

+

+

+

Z1 ~ Z2

+

+

—

+

—

—

+

+

+

—

—

—

+

In der untersten Zeile der Tabelle ist der Funktionsverlauf gegeben; dort steht nämlich, für welche der Kombinationen der Variablen die Bedingung Z₁ ~ Z₂ erfüllt ist und für welche nicht (+ erfüllt, — nicht erfüllt). Sind beispielsweise die Variablen a, b, c, d alle negativ, dann ist die Bedingung erfüllt (erste senkrechte Spalte). Während also in einem eingliedrigen Ja-Nein-Wert-Rechenwerk der Rechenplan für jede vertikale Spalte des Schemas einmal ablaufen muß, ermöglicht das numerisch-logistische Rechenwerk gemäß der Erfindung den gleichzeitigen Ablauf der Operationen über 16 Stellen, so daß der Rechenplan zur Ermittlung des Resultats für alle Kombinationen der Variablen zusammen nur einmal ablaufen muß.

Es ist erfindungsgemäß selbstverständlich möglich, die Zahl der Glieder des numerisch-logistischen Rechenwerkes so groß zu machen, daß auch Paralleloperationen der beschriebenen Art mit mehr als vier Variablen durchgeführt werden können.

Die Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung gestattet aber auch, den Funktionsverlauf aussagenlogischer Ausdrücke für Anzahlen von Variablen zu bestimmen, welche die Anzahl der Stellen des numerisch-logistischen Rechenwerkes übersteigen. Dies soll an Hand eines Beispiels mit sechs Variablen bei Verwendung eines 16stelligen RechenWerkes dargelegt werden. Ein aussagenlogischer Ausdruck mit sechs Variablen ist 2^e = 64fach variabel. Die einzelnen Kombinationen für vier Variable werden, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, gespeichert.

Es sei der Funktionsverlauf für folgenden aussagenlogischen Ausdruck zu ermitteln:

[(α Λ e) V (b A f_)] ~ [(c Λ d) V f] (a A ~e) V (b A f) = Z₁ (c A 2) V f = Z₂
Z₁ ~ Z₂.

Das nachfolgende Schema (Tabelle 2) zeigt, daß die Kombinationsmöglichkeiten mit den beiden weiteren Variablen e und f nacheinander gebildet werden (I, II, III und IV). Man erhält derart vier Teilresultate Z₁ ~ Z₂ und zwar:

Z₁I -Z₂I

die alle zusammen den Funktionsverlauf ergeben.

Tabelle

a	I	β	TT	e	- + -4-	- 4- - 4-	- 4- - 4-	- + - +
b	f		f	4-4-	.+ 4-	4-4-	+ +
C	e	e		4-4-4-4-		+ + + +
d	a Ae	a A ζ	_		4-4-4- +	+ + + +
f	f	— .			—
b Af	b Af
Μί V (b Af)	Mi)VHf)	4-4-4-4-	4-4-4-4-	+ 4-4-4-	+ + + +
d	cA d	— + — + '	_ + _ +	■— + — +	- + -.+
c A d	k Ad) Vf	+ + +' +	4-4-4-4-	+ + + +	+ + + +
(c Ad)V f	Z1H ~ Z2H	4-4-	_·_. + +	+ +	+ +
Z1I ~ Z2I	- + + +	-4-4-4-	-■■+ + +	- + + +
+ 4-4-4-	4-4-4-4-		.
	4- 4- + +	— ·	__ —
	4-4-4-4-	.	—
j	-4-4-4-	.+	+
4-4-4-4-	4-4-4-4-	+ + + +	+ + + +
		— . ' ■	_
4-4-4-4-	.4-4-4-4-	+ + + +	+ + + +
+ +	4-4-'	+ +	+ +
4-4-	4-4-	+ +	— - + 4-
	4-4-4-4-	—	;—
	4-4-4-4-	. —	—— .
+ 4-	4-4-	+ +	+ +

	e	IV	e	Portsetzung Tabelle z	+ ■+ + +	"+■+ + +	+ + "Γ 4·
Ill	f	. f		+ + + +	+ + + +	■ + Η" + H-
		J	4 +. + 4	— + — +	. — + — +
. α Λ e	■« Λ e	4-4-4 4
f	f	— + — +
b A f	b Nf		.- + - +	_ + _ +	- Η" - +
(« A e) V (b Λ f)	(a A e) V (b Af)		+ + + +
c Ad	c Ad	- + - +	+ + + +	+ + + +
[c Ad)Vf	(CAd)V f		- + — +	_ + _ +	_|_ 1
7 ΠΙ ^ £ IEt	Z1W-Z2W	+ + + +	+ + + +	+ + + +	+ + + 4
- + — + .	+ + + 4-	+ + + +	Ljr- 4 4 4
+ + + +
+ + +.+
	+ .+ + +	:
	+ + + +	+ + 4- +	4 4 4 4
— ■
+ + + +

4. Bei der Beschreibung der erflndungsgemäßen Rechen vorrichtung wurde bereits eingehend dargelegt, daß die Operationen im numerisch-logistischen Rechenwerk UR auf einen Teil seines Stellenbereiches begrenzt werden können. Ebenso wurde bereits dargelegt, daß in einer Speicherzelle Angaben verschiedener Art oder mehrere Angaben gleicher Art gespeichert werden können. Der Vorteil, den die Möglichkeit der Begrenzung der Operationen bei der Verarbeitung zusammengesetzter Speicherangaben bietet, soll nachstehend an Hand eines weiteren Beispiels demonstriert werden.

Im Speicherwerk, das beispielsweise lOstellig sei, seien die' Zellen 0.. .15 laut nachstellender Tabelle 3 mit Ja-Nein-Wertangaben belegt.

Tabelle

	0	Stelle	9	8	7	6	5	4	3	2	1	—	—	0
	1	—	—	· +	—	—	—	—	—	■ 4	+ '	—■	+
	2	4	4-	4	—	—	—	—	4	I	—	—	4
	3	—		-j-	4	—	—	4		4	—	4
	4	4	41	4	—	—	—	+	—	+	4
	5	—	—	4	■ +	—	4	—	4-	+	—
	6	+	—	+	—	. —	+	—	—	+	—
	7	—	—	—	—-	—	+	+	+	4»	—.
Zelle	8	4	4	—	+	—	4-	+		—	—
	9	—	—	4	—	4·.	—	—	+	—	—
	10	4-	—	—	4	+	—	—	—	—	—
	11	4	4	4	4-	+	—	■ +	4-	—	—
	12	—	—	4-	—	+	—	+	—
	13	+	+	+	—	+	+	—	+
	14	—	j	+	—	+	+	—	+
	15	+	—	.—	—	+	4-	4	+
	■—	—	+ .	—	+	4	+	4-

909 706/259

is

Es sei zu untersuchen, ob der aussagenlogische Ausdruck (e Λ f A g Λ h) mit einem der in den Zellen O... 9 auf den Stellen 5.. .2 gespeicherten Ausdrücke übereinstimmt. Der Vergleich wird vorgenommen, indem der zu untersuchende Ausdruck nacheinander mit den in den einzelnen Zellen gespeicherten Ausdrücken verglichen wird. Mit den zu vergleichenden Ausdrücken wird die Operation »Äquivalenz« gebildet. Bei Zutreffen der Äquivalenz stimmt der gegebene Ausdruck mit dem in der betreffenden Zelle gespeicherten Ausdruck überein, ι ο Im vorliegenden Fall ist das Ergebnis des Kriteriums stets negativ, d. h., der gegebene Ausdruck ist in keiner der Zellen 0.. .9 enthalten.

Mit Hilfe der Weichenstraße Ws wird die komplette Speicher angabe derart stellen verschoben auf das numerisch-logistische Rechenwerk übertragen, daß die Stelle 2 der Speicherangaben an die Stelle 0 des Rechenwerkes kommt. Dadurch fallen die Stellen 0 und 1 der Speicherangaben weg. Die Stellen 2.. 5 der Speicherangaben werden bei den Operationen berücksichtigt, indem die den Stellen 0.. .3 des Rechenwerkes zugeordneten Schaltglieder Ag geschaltet werden. Die Stellen 6.. .9 der Speicherangaben werden durch Nichtschalten der den Stellen 4, 5, 6, 7 zugeordneten Schaltglieder Ag nicht berücksichtigt und fallen dadurch ebenfalls weg.

Der beschriebene Vergleich zwischen den zwei Ausdrücken erfolgt jeweis in einer einzigen Operation im numerisch-logistischen Rechenwerk für alle Stellen der Ausdrücke parallel.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Rechen vorrichtung zur Durchführung aussagenlogischer und numerischer Rechenoperationen, mit einem Rechenwerk für das Rechnen mit einzelnen Ja-Nein-Werten zur Durchführung von aussagenlogischen Operationen und einem Rechenwerk für numerische Rechnungen, mit einem Hauptspeicher zur Speicherung vielstelliger Zahlen, mit einem Speicher zur Speicherung einzelner Ja-Nein-Werte, mit einem Programmwerk und den zur Übertragung von Werten oder Angaben von einem Teil der Anlage zu den anderen erforderlichen Verbindungen und Schaltgliedern nach Patent 926 449, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit allen Gliedern von Folgen von Ja-Nein-Werten aussagenlogischen Ausdrücken oder mehr- 4S Stellagen Zahlen auszuführende Operation des Aussagenkalküls durch einen einzigen Befehl funktions-

. mäßig mit allen Gliedern parallel abläuft, indem in einem einstelligen Rechenwerk dieselbe Operation gliedweise zeitlich nacheinander oder in einem vielstelligen Rechenwerk mit allen Gliedern gleichzeitig vorgenommen wird.

2. · Rechenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vielsteiliges Rechenwerk für numerische Rechnungen als numerisch-logistisches Rechenwerk ausgebildet ist, welches numerische Rechnungen mit vierstelligen Zahlen und Paralleloperationen mit vielgliedrigen Folgen von Ja-Nein-Werten oder aussagenlogischen Ausdrücken mit ein und denselben Schaltgliedern ausführt.

3. Rechenvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Zellen des Hauptspeichers vielsteilige Zahlen oder vielgliedrige aussagenlogische Ausdrücke oder einzelne Ja-Nein-Werte, oder Angaben verschiedener Art zusammen gespeichert · werden, wie beispielsweise Zahlen und aussagenlogische Ausdrücke und'einzelne Ja-Nein-Werte. -'; '

4. Rechenvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltglieder die Stellenbereiche vorschreiben, innerhalb deren Operationen im numerisch-logistischen Rechenwerk ausgeführt werden und derart den Bereich der Operationen auf einen oder mehrere Teile des Stellenbereiches des numerisch-logistischen Rechenwerkes begrenzen.

5. Rechen vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mischer, über den der Inhalt von Speicherzellen in den Speicher zurücktransportiert werden kann und Resultate des numerisch-iogistischen Rechenwerkes oder des Ja-Nein-Wert-Speichers in den Hauptspeicher transportiert werden können, Schaltglieder angeordnet sind, die vorschreiben, welcher Teil des Inhalts einer Speicherzelle des Hauptspeichers wieder auf den Hauptspeicher zurückübertragen wird und welcher Teil der Speicherangabe durch ein Resultat des numerisch-logistischen Rechenwerkes oder den Inhalt einer Zelle des Ja-Nein-Wert-Speichers ersetzt wird.

6. Rechen vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5« dadurch gekennzeichnet, daß Begrenzungsangaben für die Schaltglieder, welche Operationen im numerisch-logistischen Rechenwerk oder im Mischer auf Teile des Stellenbereiches begrenzen, im Hauptspeicher gespeichert werden.

7. Rechenvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß häufig benötigte arithmetische und/oder prädjkatenlogische Kriterien, wie beispielsweise

x = 0, λγ=)=Ο, χ = ί,χ = — ί,χ φ — ί,χ — 2"—ί, χ Φ 2° — 1, Quersumme = 0, = 1, > 1,

mittels besonderer, fest eingebauter Schaltungen gebildet werden.

8. Rechen Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im numerisch-logistischen Rechenwerk enthaltene Ja-Nein-Werte als Operanden in das Ja-Nein-Wert-Rechenwerk übertragen und zu logistischen Operationen des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes herangezogen werden.

9. Rechen vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Übertragungsmittel, vorzugsweise Kontakte in pyramidenförmigen Schaltungen, die Auswahl einzelner Ja-Nein-Werte auf den Operanden-Einstellgliedem oder den Resultat-Einstellgliedern oder den Einstellgliedern für das Ergebnis von Kriterien des numerisch-logistischen Rechenwerkes und ihre Übertragung auf eines der beiden Operanden-Einstellglieder des Ja-Nein-Wert-Rechenwerkes bewirken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 709 510/214 5.57 (909 706/255 1.60)