SU1211754A1 - Device for calculating inverse matrix - Google Patents
Device for calculating inverse matrix Download PDFInfo
- Publication number
- SU1211754A1 SU1211754A1 SU843770862A SU3770862A SU1211754A1 SU 1211754 A1 SU1211754 A1 SU 1211754A1 SU 843770862 A SU843770862 A SU 843770862A SU 3770862 A SU3770862 A SU 3770862A SU 1211754 A1 SU1211754 A1 SU 1211754A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- switch
- information
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Description
товым входом распределител импульсов и первым входом элемента И, выход которого соединен с тактойым входом кольцевого регистра, выход первого разр да которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ выход которого соединен с входами стробировани первого и второго блоков умножени и управл ющим входом шестого коммутатора, вход которого соединен с выходом шестого блока пам ти , адресный вход которого соединен с входом задани коэффициентов устройства, вход задани значений элементов единичной матрицы которого соединен с первым информационным входом второго блока умножени , вторые информационные входы первого и второго блоков умножени соединены соответственно с первым и вторым выходом шестого коммутатора, выходы певого и второго блоков умножени соединены со входами записи соответственно седьмого и восьмого блоков пам ти, выходы которых соединены с первым и вторым информационными входами второго сумматора стробирующий вход и выход которого соединены соответственнд с выходом четвертого элемента ИЛИ и входом записи четвертого блока пам ти, выход второго разр да кольцевого регистра соединен с первым четвертого элемента ИЛИ, выход третьего разр да Кольцевого регистра соединен с первы входом первого элемента ИЛИ и счетны входом счетчика, выход которого соеИзобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и однородных вычислительных структурах.the input of the pulse distributor and the first input of the AND element, the output of which is connected to the clock input of the ring register, the output of the first bit of which is connected to the first input of the third element OR the output of which is connected to the gate inputs of the first and second multiplication units and the control input of the sixth switch, the input which is connected to the output of the sixth memory block, whose address input is connected to the input of the device coefficients, the input of setting the values of the elements of the identity matrix of which is connected to the second information block of the first and second multiplication blocks are connected to the first and second outputs of the sixth switch, respectively; the outputs of the first and second multiplications blocks are connected to the write inputs of the seventh and eighth memory blocks, respectively, the outputs of which are connected to the first and second the information inputs of the second adder gating input and output of which are connected respectively with the output of the fourth element OR and the recording input of the fourth memory block, output v The first bit of the ring register is connected to the first of the fourth OR element, the third bit output of the Ring Register is connected to the first input of the first OR element and is countable to the counter input, the output of which the invention relates to computing technology and can be used in digital computers and homogeneous computing structures.
Целью изобретени вл етс расширение класса решаемых задач за счет обеспечени нахождени обратной матрицы дл матрицы со свойствомThe aim of the invention is to expand the class of tasks to be solved by ensuring that the inverse matrix for the matrix with the property
, ReA /А + (1) при увеличении быстродействи ., ReA / А + (1) with increasing speed.
На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.
динен с первьпч входом схемы сравнени , второй вход которой соединен с входом задани числа циклов устройства , первьй, второй и третий выходы распределител импульсов соединены со вторыми входами соответственно третьего, четвертого и второго элементов ИЛИ, четвертый выход распределител импульсов соединен с входом разрешени записи первого блока пам ти и третьим входом третьего элемента ИЛИ, п тьй выход распределител импульсов соединен с первым входом п того элемента -ИЛИ и с третьим входом четвертого элемента ИЛИ, шестой выход распределител импульсов соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, седьмой выход распределител импульсов соединен с четвертым входом третьего элемента ИЛИ, управл ющими входами первого, третьего и четвертого коммутаторов и первым управл ющим входом второго коммутатора , восьмой выход распределител импульсов соединен с четвертым входом четвертого элемента ИЛИ и вторым входом п того элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом стробировани первого блока вычислени скал рного произведени , дев тый выход распределител импульсов соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, второй вход элемента И соединен с вторым управл ющим входом второго коммутатора и с дес тым выходом распределител импульсов, выход п того блока пам ти соединен с выходом устройства.The first input, the second input of the pulse distributor is connected to the second inputs of the third, fourth and second OR elements, the fourth output of the pulse distributor is connected to the write enable input of the first block. the memory and the third input of the third element OR, the fifth output of the pulse distributor is connected to the first input of the fifth element —OR and to the third input of the fourth element OR, the sixth output p the pulse distributor is connected to the second input of the second OR element, the seventh output of the pulse distributor is connected to the fourth input of the third OR element, the control inputs of the first, third and fourth switches and the first control input of the second switch, the eighth output of the pulse distributor is connected to the fourth input of the fourth OR element and the second input of the fifth OR element, the output of which is connected to the gating input of the first calculating unit of the scalar product, the ninth output of the distributor and The pulses are connected to the third input of the first element OR, the second input of the element I is connected to the second control input of the second switch and to the tenth output of the pulse distributor, the output of the fifth memory block is connected to the output of the device.
Устройство содержит вход матрицы А 1, блок пам ти 2, коммутаторы 3 и 4, блок 5 вычислени скал рного произведени 5, коммутатор 6, блоки пам ти 7 и 8, коммутатор 9, блок 10 вычислени скал рного произведени , коммутатор 11, сумматор 12, блок пам ти 13, вых од 14, блок пам ти 15, коммутатор 16, блоки умножени 17The device contains an input of matrix A 1, memory block 2, switches 3 and 4, block 5 for calculating scalar product 5, switch 6, memory blocks 7 and 8, switch 9, block 10 for calculating scalar product, switch 11, adder 12 , memory block 13, output code 14, memory block 15, switch 16, multiplication blocks 17
и 18, входы задани единичной 19 и исходной 20 матриц, блоки пам ти 21 и 22, сум1-1атор 23, блок пам ти 24, генератор импульсов 25, элемент Иand 18, the inputs for specifying the unit 19 and the initial 20 matrices, the memory blocks 21 and 22, the total 1-1a 23, the memory block 24, the pulse generator 25, the And element
26, ра спределитель импульсов 27, элементы ИЛИ 28-32, кольцевой регистр 33, счетчик 34, схему сравнени 35, вход задани числа циклов 36,. вход запуска 37, вход задани адреса коэффициентов 38.26, the pulse distributor 27, the elements OR 28-32, the ring register 33, the counter 34, the comparison circuit 35, the input of the number of cycles 36 ,. start input 37, input setting the address of the coefficients 38.
В основу предлагаемого вычислительного устройства положен алгоритм вычислени обратной матрицыThe proposed computing device is based on the algorithm for calculating the inverse matrix
А- Ме- ДA- Me- D
(2)(2)
где матрица А удовлетвор ет условию (1) .where matrix A satisfies condition (1).
Численный аналог (2) имеет видNumerical analogue (2) has the form
A- Je- Ji-j E-Ata -f- HrA f ,..clt:A- Je- Ji-j E-Ata -f- HrA f, .. clt:
«1 ., . fN К4.1"one ., . fN K4.1
-2:HV | ZH)V, (3)-2: HV | ZH) V, (3)
(КИ) 0(CI) 0
где Е - единична матрица того жеwhere E is the identity matrix of the same
размера, что и заданна матрица А , Л° Е ;size, as the given matrix A, L ° E;
т- нечетное число. Дп.ина интервала интегрировани М и число членов р да m при заданной точности вьгчислени б дл проектируемого вычислительного устройства предварительно могут быть определены из соотношенийt is an odd number. The interval of the integration interval M and the number of members of the row m for a given precision of the calculation of b for the designed computing device can be preliminarily determined from the relations
(IIAIIN(IIAIIN
пи-1 „т + 1pi-1 "t + 1
(т + 2)(t + 2)
т-2t-2
беПАИ;BePAI;
(т + О (т + 2-11А11м) m + 2-||AllN 0,.(t + O (t + 2-11A11m) m + 2- || AllN 0 ,.
(4)(four)
где под 11-11 понимаетс люба из общеприн тых норм матриц.,where 11-11 is any of the generally accepted norms of matrices.
Найденные а (4) m и N ввод тс в устройство.The a (4) m and N found are entered into the device.
Преобразуем (3) к виду, удобному дл реализации в устройствеTransform (3) to a form suitable for implementation in the device.
и к к . г m А Ат---г7 а,,А+а,М...а„Аand to. r m A At --- r7 a ,, A + a, M ... a „A
If eQ .т ) «If eQ. T) "
где a,(KHl (,1,2 ,... ,m).where a, (KHl (, 1,2, ..., m).
54 54
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В исходном состо нии генератор импульсов 25 не вырабатывает импульсов , коммутатор 3 подключает выход блока пам ти 2 к первому входу блока 5, коммутатор 4 подключает выход блока пам ти 2 к второму входу блока 5, коммутатор 6 соедин ет выход блока 5 с блоком пам ти 8, коммутатор 16 отключает блок пам ти 15 от входов блоков умножени 17 и 18, коммутатор 9 соедин ет выход блока пам ти 3 с входом блока 10, а коммутатор 11 соедин ет выход блока пам ти 24 и вход сумматора 12.In the initial state, the pulse generator 25 does not generate pulses, switch 3 connects the output of memory 2 to the first input of block 5, switch 4 connects the output of memory 2 to the second input of block 5, switch 6 connects the output of block 5 to the memory 8, the switch 16 disconnects the memory block 15 from the inputs of multipliers 17 and 18, the switch 9 connects the output of the memory block 3 to the input of the block 10, and the switch 11 connects the output of the memory block 24 and the input of the adder 12.
На входы 1 и 20 поступает данна матрица А, на вход 30 - число М ,The inputs A and 20 receive the given matrix A, the input 30 - the number M,
причем М with M
m + m +
- 30, где АЛ - коли:- 30, where AL - if:
2020
чество циклов, гп - число членов р да (3), а на вход 19 поступает единична матрица Е. В блоке пам ти 15 записаны значени коэффициентов а,,the number of cycles, gp is the number of members of the row (3), and the input matrix 19 is the unit matrix E. In the memory block 15, the values of the coefficients a ,, are written
25 l - 2 m 25 l - 2 m
По команде Пуск, поступающей на вход 37, происходит запуск генератора 25 импульсов, которым осуществл етс продвижение единицы на выходах распределител 27. По первому такту осуществл етс подключение к первым входам блоков умножени 17 и 18 коэффициентов , из блока пам ти 15. Производитс вычисление матриц QQ Е и а, А , которые занос тс вA Start command received at input 37 triggers a pulse generator 25, which advances the unit at the outputs of the distributor 27. The first cycle connects to the first inputs of multiplication blocks 17 and 18 of the coefficients from the memory block 15. The matrices are calculated QQ E and a, A, which are recorded in
35 блоки пам ти 21 и 22 соответственно. По второму такту в сумматоре 23 вычисл етс матрица 5, аоЕ + а,А. котора заноситс в блок пам ти 24. По третьему такту осуществл етс занесение мат рицы Sg В сумматор 12. По четвертому такту заноситс в блок пам ти 2 матрица А, коммутатор 16 подключает к входам блоков умножени 17 и 18 коэффициенты а ,а. Осу)чествл етс 35 memory blocks 21 and 22, respectively. On the second cycle, in matrix 23, the matrix 5, aoE + a, A is calculated. which is entered into the memory block 24. By the third cycle, the matrix Sg B is inserted into the adder 12. By the fourth cycle, the matrix A is stored in the memory block 2, the switch 16 connects the coefficients a and a to the inputs of the multiplying blocks 17 and 18. Osu) is honored
вычисление матриц а и а А , которые занос тс соответственно в блоки пам ти 21 и 22. По п тому такту в блоке 5 осуществл етс умножение мат2 calculating the matrices a and a A, which are entered into the memory blocks 21 and 22, respectively. By the fifth tact in block 5, the matrix 2 is multiplied
риц АА и результат умножени А за- 50 носитс в блок пам ти 8, также вычисл етс в сумматоре 23 значение S, ajE+qjfl и заноситс в пам ть f5noKa 24. По шестому такту коммутатор 11 подключает выход блока 10 к входу 55 сумматора 12, в блоке 1 осуществл етс умножение матриц А 5,, резулъ.- тат суммируетс в сумматоре 12. По седьмому такту коммутаторы 3 и 4AA and the result of the multiplication A is transferred to memory block 8, S is calculated in adder 23, ajE + qjfl and stored in memory f5noKa 24. In the sixth cycle, switch 11 connects the output of block 10 to input 55 of adder 12 , in block 1, the matrix A 5 is multiplied, the result is added in the adder 12. In the seventh clock cycle, the switches 3 and 4
подключают выход блока пам ти 8 к первому и второму входам блока 5, коммутатор 16 подключает коэффициенты о 6 6 а блоки 17 и 18 вычис- л ют матрицыОуЕ , которые занос тс в пам ть. Коммутатор 6 подключает выход блока 5 к входу блока пам ти 7, а коммутатор 9 выход блокаconnects the output of memory block 8 to the first and second inputs of block 5, switch 16 connects coefficients about 6 6 and blocks 17 and 18 compute matrices OUE, which are stored in the memory. The switch 6 connects the output of the block 5 to the input of the memory block 7, and the switch 9 the output of the block
7- к блоку 10. По восьмому такту в блок 5 вычисл етс матрица .7- to block 10. On the eighth cycle in block 5, the matrix is calculated.
8сумматоре 23 вычисл етс матрица 5г а Б +ао А. В дев том такте происходит вычисление матрицы А 5, котора суммируетс в сумматоре 12 с мат- рицей . По дес тому такту происходит включение кольцевого регистра 33 импульсов,с первого выхода которого подключаетс очередна пара коэффициентов Q J Чв вычисл ютс соответ- ствующие матрицы 5э a,F+agA, которые занос тс в пам ть. По импульсу8, the accumulator 23 calculates the matrix 5g and B + ao A. In the ninth cycle, the matrix A 5 is calculated, which is summed in the adder 12 with the matrix. At the tenth cycle, the ring register of 33 pulses is turned on, from the first output of which the next pair of coefficients Q J Ch is connected, the corresponding matrices 5e a, F + agA are calculated, which are stored in the memory. By impulse
с второго входа блок 5 вычисл ет матрицу , котора заноситс вfrom the second input, block 5 calculates the matrix, which is entered into
блок 7, а сумматор 23 вьиисл ет матрицу 5, + agA . По импульсу с третьего выхода в блоке-10 вычисл етс матрица котора в сумма- торе 12 складываетс с матрицей +5ц, а в счетчик 34 заноситс единица.block 7, and adder 23 displays matrix 5, + agA. The impulse from the third output in block-10 calculates the matrix, which in sum- tor 12 is added to the matrix + 5 c, and one is entered into the counter 34.
В дальнейшем импульсы с выходов кольцевого регистра 33 по вл ютс в той же очередности, что и раньше, осуществл последовательное получение соответствующих промежуточных сумм в сумматоре 12. Количество циклов кольцевого распределител 33 подсчитываетс счетчиком 34. Когда число циклов счетчика совпадает с величиной М, сигналом с выхода схемы сравнени происходит Останов генератора 25, коммутаторы приход т в первоначальное состо ние, а результат А (2) из блока пам ти 13 поступает на выход.Subsequently, pulses from the outputs of the ring register 33 appear in the same order as before, sequentially obtaining the corresponding intermediate amounts in the adder 12. The number of cycles of the ring distributor 33 is counted by counter 34. When the number of cycles of the counter coincides with the value of M, the signal with the output of the comparison circuit occurs. The generator 25 stops, the switches come to the initial state, and the result A (2) from the memory block 13 arrives at the output.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843770862A SU1211754A1 (en) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | Device for calculating inverse matrix |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843770862A SU1211754A1 (en) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | Device for calculating inverse matrix |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1211754A1 true SU1211754A1 (en) | 1986-02-15 |
Family
ID=21130744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843770862A SU1211754A1 (en) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | Device for calculating inverse matrix |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1211754A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-09 SU SU843770862A patent/SU1211754A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 404090, кл. G 06 F 15/347, 1971. Авторское свидетельство СССР № 595726, кл. G 06. F 15/347, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1211754A1 (en) | Device for calculating inverse matrix | |
SU1681309A1 (en) | Linear convolver | |
SU1430965A1 (en) | Device for computing convolution | |
SU1509878A1 (en) | Device for computing polynominals | |
SU1432511A1 (en) | Computing apparatus | |
SU1001101A1 (en) | Device for distributing tasks for processors | |
SU586552A2 (en) | Device for shaping rectangular pulse trains | |
SU1282156A1 (en) | Device for calculating fourier coefficient | |
SU1140118A1 (en) | Device for calculating value of square root | |
SU1401454A1 (en) | Multiplication deviice | |
SU446054A1 (en) | Device for converting binary numbers | |
SU1140116A1 (en) | Device for calculating values of sine and cosine functions | |
SU942247A1 (en) | Digital non-recursive filter | |
SU1619300A1 (en) | Device for fast fourier transform | |
SU1265795A1 (en) | Device for executing walsh transform of signals with adamard ordering | |
SU1190389A1 (en) | Digital approximator | |
SU811273A1 (en) | Device for computing roots of modular algebraic equations over finite fields | |
SU1012245A1 (en) | Multiplication device | |
SU877531A1 (en) | Device for computing z x y function | |
SU883898A1 (en) | Device for extracting n-th root | |
SU482741A1 (en) | Binary Multiplication Device | |
SU1543430A1 (en) | Device for determining coordinates of centre of gravity of image | |
SU830377A1 (en) | Device for determining maximum number code | |
SU1167660A1 (en) | Device for checking memory | |
SU1642478A1 (en) | Moving average calculator |