SU1451715A1 - Устройство дл исследовани графов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  определени  параметров достижимости в ориентированных графах. Цель изобретени  - расширение фyнкlI oнaльныx возможностей за счет нахождени  баз ориентированного графа и определени  их количест- венньк характеристик - достигаетс  тем, что в устройство, содержащее генератор 1 импульсов, первьш счетчик 3, матрипу 4 элементов И, наборное поле 9, дополнительно введены элемент ИЛИ 2, группа 5 элементов ИЛИ, первый 6 и второй 7 блоки пам ти , блок 8 определени  мощности базы , элемент И 10, второй счетчик 11. 3 ил. g

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  определени  параметров дости шмости в ориентированных гра- фах.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет нахождени  баз ориентированного графа и определени  их количественных характеристик.

На фиг,1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 граф, на примере которого описываетс  рабо та устройства; на фиг.З - временна  диаграмма работы устройства при оп- .ределении параметров графа, изобра-:, женного на фиг. 2.

Устройство содержит генератор 1 -, импульсов, элемент ЮТИ 2, первьй счетчик 3, матрицу 4 элементов И, группу 5 элементов ИЛИ, первьй блок 6 пам ти, второй блок. 7 пам ти, блок 8 определени  мощности базы, набор- нее поле 9, элемент И 10, второй счетчик 11.:

Генератор 1 предназначен дл  син- хронизащн работы устройства счетчи 3 дл  перебора всех подмножеств

(Вершин исследуемого графа; кроме то- гоэ с разр дных выходов этого счетчика двоичный код выбранного подмножества поступает на информационные входы блока 6 пам ти и разр дные входы блока 8 определени  мощности базы

Элементы И матрицы 4 предназна.че- ны дл  моделировани  дуг графа Единичный уровень сигнала на первом входе элемента И матрицы 4, поступающий от наборного пол  9, определ ет налн чие соответствующей ему дуги. Единич Hbie уровни на вторых входах этих элементов , поступающие с выходов соотвествующих элементов ИЛИ группы 5, соответствуют вершинам, принадлежащим всем ориентированным дугам, которые начинаютс  в вершинах, .провер емых на принадлежность базе.

Элементы. ИЛИ группы 5 предназначены дл  моделировани  вершин графа. Единичные уровни на нулевых входах этих элементов соответствуют вершинам , которые провер ютс  на принадлежность базе. Единичные уровни на входах, этих элементов, поступающие с выходов элементов И матрицы 4, соответствуют тем вершинам, в которые имеетс  достижимость из...вершин, про- вер емьк на.принадлежность базе.

fQ

J5

20 5

30

дд 35

95

5

Блок 6 пам ти предназначен дл  хранени  информахщи о составе баз графа. В.конце работы устройства по каждому адресу блока 6 пам ти, задействованному в процессе работы, хранитс .двоичный код, единичные разр ды которого соответствуют номерам верчмн, которые образуют текущую базу. Блок 7 пам ти предназначен дл  хранени  двоичных кодов, соот- ветств.ующих мощност м баз. Эти двоичные коды записываютс  в блок 7 пам ти с выхода .блока 8 определени  мощности базы. Блок определени  8 мощности базы-предназначен ДД1Я подсчета количества единиц в коде, поступающем со.счетчика 3, которое соответствует- количеству верщин в подмножестве, провер емом на принадлежность базе. . .

Наборное поле 9 предназначено дл  ввода топологии графа перед началом моделировани . Элемент И Ю пред- назнач-ен дл  проверки услови , во все ли вершины гр$фа имеетс  достижимость из подмножества вершин, провер емых на принадлежность базе. Счетчик (1 предназначен дл  подсчета количества баз графа и формировани  соответствующих им адресов в первом блоке 6 .пам ти и во втором блоке 7 пам ти.

. Устройство работает следующим образом , . -

. В соо.тветствии с .топологией графа посредством наборного пол  9 еди- ш-1чные уровни -должны быть поданы на элементы И 4 j,, , и что соответствует дугам из второй вершины в первую и из второй в третью. После введени  топологии устройство инициируетс  путем подачи на его первьй вход положительного запускающего импульса, которьй поступает на вход сброса счетчика 3 и вход вброса счетчика 11 и устанавливает эти счетчики в исходное (нулевое) состо ние. При этом на выходе переполнени  счетчика 3 устанавливаетс  единичный уровень, которьй подаетс  на вход генератора 1 к разрешает его работу. В исходном состо нии на выходе генератора 1 присутствует единичньй потенциал, поэтому формирование импульсной последовательности , поступающей на счет- ньй вход счетчика 3 и вход элемента И 10, начинаетс  с отрицательного перепада. По первому положительному

перепаду уровн  на выходе генератора 1 счетчик 3 устанавливаетс  в состо ние 001, при этом с его первог выхода единичный уровень поступает на вход О элемента ИЛИ 5, проходит через него и поступает на первую . строку, котора  образована вторыми входами элементов И 4,j . Поскольку ни на одном первом входе элементов и 4: первый строки матрицы не присутствует единичный уровень (в соответствии с топологией графа), а единичный уровень присутствует тольк на первом выходе счетчика 3, то на выходе элемента И 10 - низкий уровень . Это означает, что перва  вершина не  вл етс  базой графа. При поступлении на счетный вход счетчика 3 второго положительного перепада счетчик устанавливаетс  в состо - ние 010. При этом с второго выхода счетчика 3 высокий уровень поступает на вход О элемента ИЛИ 5, проходит

задержки срабатывани  счетчика на его выходе устанавливаетс  следующий адрес , предназначенный дл  записи параметров следующей базы. Таким образом, при формировании на выходе элемента И 10 единичного потенциала, которьй  вл етс  признаком того, что текущее подмножество вершин  вл етс  базой

0 графа, происходит следующее: в блок 6 пам ти записываетс  двоичный код, соответствующий составу базы, т,е, номера единичных разр дов этого кода соответствуют номерам вершин, образу5 ющих базу; с помощью блока 8 определени  мощности, базы производитс  подсчет количества единиц в коде состава базы, что соответствует количеству вершин, вход щих в базу, или ее

0 мощности. При этом на выходе блока 8 .определени  мощности базы форг«1И- руетс  двоичный код, соответствующий мощности базы; с выхода блока 8 определени  мощности базы двоичный код

через него и далее поступает на вто- 25 записьгеаетс  по. тому же адресу, что

рую строку, котора  образована вторыми нходами элементов И 4

2j

Поскольку в соответствии с топологией графа на первые входы элементов г iJ поданы высокие уровни, то на их выходах также формируютс  высокие уровни, которые поступают на вторые входы элементов ИЛИ 5, 5-). Таким образом, на всех входах элемента И 10 присутствуют высокие уровни. Поэтому на его выходе также формируетс  высокий уровень, .По поло.г. жительному перепаду уровн  на.выходе элемента И 10, который поступает на . вход W записи блока 6 пам ти и вход запуска блока 8 определени  мощности базы, в нулевой адрес блока 6 пам ти (Записываетс  .код. .ОШ,. соответствую-:.. щгй тому, что базой данного графа  вл етс  втора  верпшна. Одновременно запуска тс  блок 8 определени  мощности базы, который преобразует код 010, поступающий на его входы с первого по третий, в код 001, который в двоичной форме соответствует тому, что мощность базы равна 1. По отрицательному перепаду уровн  на выходе элемента И 10, который поступает на вход записи, этот код записываетс  по нулевому адресу блока 7 пам ти. о этому же перепаду уровн  счетчик 11с задержкой, определ емой параметами элемента ШШ 2, устанавливаетс  в следующее состо ние,и спуст  врем 

30

35

и код.состава базы, но в блок 7 пам ти; , далее происходит смена адреса блоков 7 и 6 пам ти.

Аналогичным образом устройство работает до тех пор, пока в счетчике 3 не будет выполнен перебор всех подмножеств вершин. После завершени  перебора подмножеств вершин графа .на выходе переполнени  счетчика 3 устанавливаетс  низкий потенциал, который запрещает работу генератора 1 ,

В результате работы устройства получаетс .следующа  информаци  о базах графа: состо ние счетчика 11 соответствует количеству баз графа М; .по каждому адресу блока 6 памй- ти хранитс  двоичный код состава базы, номера единичных разр дов ко- 45 торого- соответствуют номерам вершин; по.каждому адресу блока 7 пам ти хранитс  двоичный код мощности базы , код состава которой записан по соответствующему адресу блока 6 пам ти.

40

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  исследовани  графов , содержащее матрицу элементов И,, наборное поле, генератор импульсов, первый счетчик, отличающее с   тем, что, с целью расширени 

   и/пв  т Cfftt

   -П.

   iHtti umftmept UlJTJTJT rU-l njtHirtH

   nmnriurt

   « 7

   .

   11 i / «7 f