RU2443013C1 - Устройство для решения задачи о рюкзаке - Google Patents
Устройство для решения задачи о рюкзаке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443013C1 RU2443013C1 RU2010140117/08A RU2010140117A RU2443013C1 RU 2443013 C1 RU2443013 C1 RU 2443013C1 RU 2010140117/08 A RU2010140117/08 A RU 2010140117/08A RU 2010140117 A RU2010140117 A RU 2010140117A RU 2443013 C1 RU2443013 C1 RU 2443013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- group
- elements
- backpack
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для моделирования процесса заполнения рюкзака различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничениях на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов. Техническим результатом является увеличение функциональных возможностей устройства в части возможности быстрого определения оптимального заполнения рюкзака различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничении на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов. Для достижения технического результата в устройство для решения задачи о рюкзаке дополнительно в него введены группы из m пятых элементов И, элемент задержки, триггер, группа элементов, группа шестых регистров, выход каждого из которых подсоединен к первому входу группы пятых элементов И, второй вход которых подсоединен к выходу элемента, второй вход которого подсоединен к пусковому входу устройства, вход элемента задержки подсоединен к пусковому входу устройства, а выход к первому входу триггера, второй вход которого подсоединен к выходу переполнения счетчика, а выход - к второму входу элемента И. 1 ил.
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для моделирования процесса заполнения рюкзака (контейнера, баржи, транспортного самолета и т.д.) различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничениях на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов (например, для туриста в рюкзаке обязательно должны быть не менее двух пачек сухарей, одной пачки сахара и т.д.).
Наиболее близким по технической сущности является устройство [1], содержащее группу из m счетчиков 31…3m, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с входом счетчика 31, выход переполнения счетчика 3i (i=1…m-1) подсоединен к входу счетчика 3i+1, информационный выход счетчика 3i (i=1…m) подсоединен к первым входам первого 7i и второго 9i блоков умножения и к первому входу группы вторых элементов И 4i, выход которого подсоединен к входу первого регистра 5i, выход которого является первым выходом 25i устройства, выход второго регистра 6i подсоединен к второму входу первого блока умножения 7i, выход которого подсоединен к одноименному входу первого сумматора 11, выход которого подсоединен к первому входу первой схемы сравнения 14, и к первому входу группы третьих элементов И 17, выход которого подсоединен к входу третьего регистра 15, выход которого подсоединен к второму входу первой схемы сравнения 14, выход которой подсоединен к первому входу четвертого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу группы третьих элементов И 17 и к вторым входам вторых элементов И 4i (i=1…m), выход четвертого регистра 8i (i=1…m) подсоединен ко второму входу второго блока умножения 9i, выход которого подсоединен к одноименному входу второго сумматора 10, выход которого подсоединен к первому входу второй схемы сравнения 12, второй вход которой подсоединен к выходу пятого регистра 13, а выход подсоединен ко второму входу четвертого элемента И 16, выход переполнения счетчика 3m является выходом 23 устройства.
Недостатком данного устройства является невозможность моделирования процесса заполнения рюкзака (контейнера, баржи, транспортного самолета и т.д.) различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничении на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов (например, для туриста в рюкзаке обязательно должны быть не менее двух пачек сухарей, одной пачки сахара и т.д.).
Задача изобретения - создать устройство, обеспечивающее возможность моделирования процесса заполнения рюкзака (контейнера, баржи, транспортного самолета и т.д.) различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничении на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов (например, для туриста в рюкзаке обязательно должны быть не менее двух пачек сухарей, одной пачки сахара и т.д.).
Сущность изобретения состоит в том, что в устройство для решения задачи о рюкзаке, содержащее группу из m счетчиков 31…3m, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с входом счетчика 31, выход переполнения счетчика 3i (i=1…m-1) подсоединен к входу счетчика 3i+1, информационный выход счетчика 3i (i=1…m) подсоединен к первым входам первого 7i и второго 9i блоков умножения и к первому входу группы вторых элементов И 4i, выход которого подсоединен к входу первого регистра 5i, выход которого является первым выходом 25i устройства, выход второго регистра 6i подсоединен к второму входу первого блока умножения 7i, выход которого подсоединен к одноименному входу первого сумматора 11, выход которого подсоединен к первому входу первой схемы сравнения 14, и к первому входу группы третьих элементов И 17, выход которого подсоединен к входу третьего регистра 15, выход которого подсоединен к второму входу первой схемы сравнения 14, выход которой подсоединен к первому входу четвертого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу группы третьих элементов И 17 и к вторым входам вторых элементов И 4i (i=1…m), выход четвертого регистра 8i (i=1…m) подсоединен ко второму входу второго блока умножения 9i, выход которого подсоединен к одноименному входу второго сумматора 10, выход которого подсоединен к первому входу второй схемы сравнения 12, второй вход которой подсоединен к выходу пятого регистра 13, а выход подсоединен ко второму входу четвертого элемента И 16, выход переполнения счетчика 3m является выходом 23 устройства, дополнительно включены группы из m пятых элементов И 181…18m, элемент задержки 19, триггер 20, группа элементов ИЛИ 211…21m, группа шестых регистров 221…22m, выход каждого из которых подсоединен к первому входу группы пятых элементов И 18i, второй вход которых подсоединен к выходу элемента ИЛИ 21i, второй вход которой подсоединен к пусковому входу устройства 24, вход элемента задержки 19 подсоединен к пусковому входу устройства 24, а выход к первому входу триггера 20, второй вход которого подсоединен к выходу переполнения счетчика 3m, а выход - к второму входу элемента И 2.
Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.
Новизна предлагаемого устройства заключается в том, что новое техническое устройство отличается от прототипа тем, что дополнительно в него введены группы из m пятых элементов И 181…18m, элемент задержки 19, триггер 20, группа элементов ИЛИ 211…21m, группа шестых регистров 221…22m, выход каждого из которых подсоединен к первому входу группы пятых элементов И 18i, второй вход которых подсоединен к выходу элемента ИЛИ 21i, второй вход которого подсоединен к пусковому входу устройства 24, вход элемента задержки 19 подсоединен к пусковому входу устройства 24, а выход к первому входу триггера 20, второй вход которого подсоединен к выходу переполнения счетчика 3m, а выход - к второму входу элемента И 2.
Изобретательский уровень достигается тем, что ввод соответствующих элементов в известный прототип вместе со связями позволяет решить новую техническую задачу, решение которой в известных компьютерах и в литературе, в настоящее время не отражено. Предлагаемое устройство позволяет быстро определить оптимальное заполнение рюкзака (контейнера, баржи, транспортного самолета и т.д.) различными предметами таким образом, чтобы суммарная стоимость заполненного рюкзака была бы максимальной при ограничении на суммарный вес всего рюкзака с обязательным помещением в рюкзак некоторого числа разных предметов (например, для туриста в рюкзаке обязательно должны быть не менее двух пачек сухарей, одной пачки сахара и т.д.).
Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже (фиг.1) представлена структурная схема предлагаемого устройства, где на фиг.1 представлены генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, первый элемент И 2, счетчики 3i, (i=1…m, где m - число возможных различных предметов для помещения их в рюкзак), m вторых групп элементов И 41…4m, m первых 51…5m и вторых 61…6m регистров, m первых 71…7m блоков умножения, m четвертых 81…8m регистров, m вторых 91…9m блоков умножения, сумматор 10, сумматор 11, схема сравнения 12, регистр 13, схема сравнения 14, регистр 15, элемент И 16, группа элементов И 17, группы из m пятых элементов И 181…18m, элемент задержки 19, триггер 20, группа элементов ИЛИ 211…21m, группа регистров 221…22m, выход 23, пусковой вход устройства 24, выходы 251…25m устройства.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии триггер 20, регистр 15, все счетчики 3i (i=1…m, m - число предметов в рюкзаке) и регистры 51…5m устанавливаются в нулевое состояние. На регистре 13 хранится код допустимого веса рюкзака.
На каждом регистре 61…6m хранится код стоимости единицы соответствующего предмета для помещения его в рюкзак. На каждом регистре 81…8m хранится код веса единицы предмета для рюкзака.
На регистрах 22i (i=1…m) хранятся коды чисел нижних границ предметов в рюкзаке (обязательных для помещения их в рюкзак некоторого числа разных предметов, например, для туриста в рюкзаке обязательно должны быть не менее двух пачек сухарей, одной пачки сахара и т.д.).
Выходы переполнения счетчиков 3i (i=1…m-1) подсоединены к входам счетчиков 3i+1, выход переполнения счетчика 3m является выходом 23 устройства и одновременно подсоединен к установочному в нулевое состояние входу триггера 20.
Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 24 устройства. После подачи сигнала ПУСК содержимое регистров 22i (i=1…m) через открытые элементы И 18i записываются в счетчики 3i (i=1…m), так как пусковой сигнал через элемент ИЛИ 21i поступает на установочный вход элемента И 18i.
Пусковой сигнал через элемент задержки 19 (задержка осуществляется на время перезаписи содержимого регистров 22i (i=1…m) через открытые элементы И 18i в счетчики 3i) устанавливает триггер 20 в единичное состояние, после чего импульсы с выхода ГТИ 1 начинают поступать через открытый элемент И 2 на вход счетчика 31.
Выход переполнения счетчика 3i (i=1…m-1) подсоединен к входу счетчика 3i+1. С выхода счетчика 3i (i=1…m) код поступает на первые входы блоков умножения 7i и 9i, на вторые входы которых поступают коды с выходов регистров 6i и 8i соответственно.
Код результата с выхода второго блока умножения 9i поступает на одноименный вход сумматора 10, с выхода которого суммарный код веса рюкзака для данного набора предметов поступает на первый вход схемы сравнения 12, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 13 со значением допустимого веса рюкзака.
Одновременно код результата с выхода первого блока умножения 7i поступает на одноименный вход сумматора 11, с выхода которого суммарный код стоимости набора предметов в рюкзаке поступает на второй вход группы элементов И 17 и на первый вход схемы сравнения 14, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 15 со значением текущей стоимости набора предметов в рюкзаке.
Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 12 появляется только в том случае, если код веса рюкзака на выходе сумматора 10 меньше или равен коду на выходе регистра 13 со значением допустимого веса рюкзака.
Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 14 появляется только в том случае, если код стоимости набора предметов в рюкзаке на выходе сумматора 11 больше кода стоимости на выходе регистра 15 со значением текущей стоимости набора предметов в рюкзаке.
Сигналы с выходов схем сравнения 12 и 14 поступают на входы элемента И 16, с выхода которого единичный сигнал (в случае всех единичных входных сигналов) поступает на первые входы группы элементов И 4i (i=1…m) и на первый вход группы элементов И 17, на второй вход которой поступает код с выхода сумматора 11 для перезаписи его в регистр 15, куда записывается код наибольшей стоимости набора предметов в рюкзаке.
Через открытые группы элементов И 4i коды с выходов счетчиков 3i поступают на одноименные входы регистров 5i, на которых фиксируются текущие значения количества предметов 1-го типа в рюкзаке и их значения могут быть сняты с выходов 25i.
Сигналы с выходов переполнения счетчиков 3i (i=1…m-1) поступают на входы счетчиков 3i+1. Кроме того, сигнал переполнения с выхода счетчика 3i (i=1…m) через элемент ИЛИ 21i (i=1…m) обеспечивает перезапись кода с выхода регистра 22i через открытые элементы И 18i в счетчики 3i.
Сигнал с выхода переполнения счетчика 3m поступает на установочный в нулевое состояние вход триггера 20, тем самым закрывается элемент И 2, а на выходе 23 устройства появляется сигнал окончания работы и прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 1.
Результатом работы устройства являются:
коды на регистрах 5i (i=1…m), на которых фиксируются коды чисел предметов i-го типа (i=1…m) в рюкзаке и снимаются с выходов 25i;
значение максимальной стоимости набора предметов в рюкзаке в регистре 15;
а также сигнал окончания работы 23 устройства.
Источники информации
1. Положительное решение по заявке №2009101397 от 19.01.09.
2. Авторское свидетельство №1383389 кл. G06F 15/20, 1987.
Claims (1)
- Устройство для решения задачи о рюкзаке, содержащее группу из m счетчиков 31…3m, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с входом счетчика 31, выход переполнения счетчика 3i(i=1…m-1) подсоединен к входу счетчика 3i+1, информационный выход счетчика 3i(i=1…m) подсоединен к первым входам первого 7i и второго 9i блоков умножения и к первому входу группы вторых элементов И 4i, выход которого подсоединен к входу первого регистра 5i, выход которого является первым выходом 25i устройства, выход второго регистра 6i подсоединен к второму входу первого блока умножения 7i, выход которого подсоединен к одноименному входу первого сумматора 11, выход которого подсоединен к первому входу первой схемы сравнения 14, и к первому входу группы третьих элементов И 17, выход которого подсоединен к входу третьего регистра 15, выход которого подсоединен к второму входу первой схемы сравнения 14, выход которой подсоединен к первому входу четвертого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу группы третьих элементов И 17 и к вторым входам вторых элементов И 4i(i=1…m), выход четвертого регистра 8i(i=1…m) подсоединен ко второму входу второго блока умножения 9i, выход которого подсоединен к одноименному входу второго сумматора 10, выход которого подсоединен к первому входу второй схемы сравнения 12, второй вход которой подсоединен к выходу пятого регистра 13, а выход подсоединен ко второму входу четвертого элемента И 16, выход переполнения счетчика 3m является вторым выходом 23 устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно включены группы из m пятых элементов И 181…18m, элемент задержки 19, триггер 20, группа элементов ИЛИ 211…21m, группа шестых регистров 221…22m, выход каждого из которых подсоединен к первому входу группы пятых элементов И 18i, второй вход которых подсоединен к выходу элемента ИЛИ 21i, второй вход которого подсоединен к пусковому входу устройства 24, вход элемента задержки 19 подсоединен к пусковому входу устройства 24, а выход - к первому входу триггера 20, второй вход которого подсоединен к выходу переполнения счетчика 3m, а выход - к второму входу элемента И 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140117/08A RU2443013C1 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140117/08A RU2443013C1 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2443013C1 true RU2443013C1 (ru) | 2012-02-20 |
Family
ID=45854694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140117/08A RU2443013C1 (ru) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443013C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542661C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
| RU2613854C1 (ru) * | 2015-11-30 | 2017-03-21 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Московский институт экономики, политики и права" (НЧОУ ВО "МИЭПП") | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
| RU2713868C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2020-02-07 | Негосударственная автономная некоммерческая организация высшего образования "Институт мировых цивилизаций" | Устройство для решения задачи выбора технических средств сложной системы |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1298774A1 (ru) * | 1985-03-07 | 1987-03-23 | Военная Артиллерийская Краснознаменная Академия Им.М.И.Калинина | Устройство дл решени задач дискретного программировани |
| SU1383389A1 (ru) * | 1986-10-04 | 1988-03-23 | Предприятие П/Я А-1233 | Устройство дл моделировани сетевых графов |
| RU2193796C2 (ru) * | 2001-01-29 | 2002-11-27 | Курский государственный технический университет | Устройство для формирования субоптимального размещения и его оценки |
| US7529768B2 (en) * | 2005-12-08 | 2009-05-05 | International Business Machines Corporation | Determining which objects to place in a container based on relationships of the objects |
| RU2009101397A (ru) * | 2009-01-19 | 2010-07-27 | НОУ ОПО Московский институт предпринимательства и права (RU) | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
-
2010
- 2010-09-30 RU RU2010140117/08A patent/RU2443013C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1298774A1 (ru) * | 1985-03-07 | 1987-03-23 | Военная Артиллерийская Краснознаменная Академия Им.М.И.Калинина | Устройство дл решени задач дискретного программировани |
| SU1383389A1 (ru) * | 1986-10-04 | 1988-03-23 | Предприятие П/Я А-1233 | Устройство дл моделировани сетевых графов |
| RU2193796C2 (ru) * | 2001-01-29 | 2002-11-27 | Курский государственный технический университет | Устройство для формирования субоптимального размещения и его оценки |
| US7529768B2 (en) * | 2005-12-08 | 2009-05-05 | International Business Machines Corporation | Determining which objects to place in a container based on relationships of the objects |
| RU2009101397A (ru) * | 2009-01-19 | 2010-07-27 | НОУ ОПО Московский институт предпринимательства и права (RU) | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542661C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
| RU2613854C1 (ru) * | 2015-11-30 | 2017-03-21 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Московский институт экономики, политики и права" (НЧОУ ВО "МИЭПП") | Устройство для решения задачи о рюкзаке |
| RU2713868C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2020-02-07 | Негосударственная автономная некоммерческая организация высшего образования "Институт мировых цивилизаций" | Устройство для решения задачи выбора технических средств сложной системы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2413287C2 (ru) | Устройство для решения задачи о рюкзаке | |
| RU2131145C1 (ru) | Нейропроцессор, устройство для вычисления функций насыщения, вычислительное устройство и сумматор | |
| RU2443013C1 (ru) | Устройство для решения задачи о рюкзаке | |
| Lozito et al. | FPGA implementations of feed forward neural network by using floating point hardware accelerators | |
| RU173289U1 (ru) | Вычислительное устройство подавления помех | |
| CN101462598B (zh) | 一种卫星姿态定向系统及方法 | |
| CN102129419B (zh) | 基于快速傅立叶变换的处理器 | |
| EP0517241A2 (en) | Interleaved multiplier accumulator | |
| RU2542661C1 (ru) | Устройство для решения задачи о рюкзаке | |
| CN105892988B (zh) | 一种基于fpga的运算电路、示波器和测量仪器 | |
| RU2613854C1 (ru) | Устройство для решения задачи о рюкзаке | |
| CN102122180B (zh) | 一种基于fpga的飞轮模拟器 | |
| CN108255463B (zh) | 一种数字逻辑运算方法、电路和fpga芯片 | |
| RU2653263C1 (ru) | Арифметико-логическое устройство для умножения чисел по модулю | |
| RU2491620C1 (ru) | Устройство для моделирования процесса выбора товара | |
| Kearney | Theoretical limits on the data dependent performance of asynchronous circuits | |
| RU2666617C1 (ru) | Устройство для моделирования процесса выбора товара | |
| Bhimani et al. | Design of 32-bit 3-stage pipelined processor based on MIPS in Verilog HDL and implementation on FPGA Virtex7 | |
| RU75072U1 (ru) | Устройство для вычисления тригонометрических функций | |
| Shen et al. | Optimization algorithm analysis for FIR Filter by FPGA | |
| CN107831824A (zh) | 时钟信号传递方法、装置、复用芯片和电子设备 | |
| Pal et al. | Emulating RRTMG Radiation with Deep Neural Networks for the Accelerated Model for Climate and Energy | |
| WO2008072173A3 (en) | Circuit with parallel functional circuits with multi-phase control inputs | |
| Chen et al. | A FPGA based SAT solver with random variable selection | |
| Liu et al. | Design of Ship Target Detection System Based on FPGA |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121001 |