SU1571676A2

SU1571676A2 - Ассоциативное запоминающее устройство

Info

Publication number: SU1571676A2
Application number: SU874368599A
Authority: SU
Inventors: Виталий Александрович Ященко
Original assignee: Институт кибернетики им.В.М.Глушкова
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике, может быть использовано в системах, построенных на принципах искусственного интеллекта, а также в экспертных системах и вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. N 1390637. Цель изобретени - расширение области применени за счет обеспечени хранени описаний объектов, принадлежащих к различным классам. Устройство дополнительно содержит блок пам ти счетчик и элемент И. 5 ил.

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике, может быть использовано в системах, построенных на принципах искусственного интеллекта, а также в экспертных системах и вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. № 1390637.

Цель изобретени - расширение области применени устройства за счет обеспечени хранени описаний объектов, принадлежащих к различных классам.

На фиг. 1 изображена структурна схема ассоциативного запоминающего устройства; на фиг. 2 - таблица значений признаков объектов; на фиг. 3 - алгоритм формировани ct-растущей пирамидальной сети; на фиг. 4 - матрица элементов и св зи между ними; на фиг. 5 - структурна схема блока управлени .

Ассоциативное запоминающее устройство содержит (фиг. 1) блок 1 счетчиков, первый блок 2 элементов И, первый блок 3 регистров, первый блок 4 пам ти, первый блок 5 сравнени , первый счетчик 6, сумматор 7, второй блок 8 пам ти, регистр 9 сдвига , дешифратор 10, второй блок 11 регистров, блок 12 триггеров, второй блок

13 элементов И, второй блок 14 сравнени , элементб И-ИЛИ 15, третий блок 16элемен- тов И, блок 17 управлени , пороговый элемент 18, третий блок 19 пам ти, второй счетчик 20 и элемент И 21. Блок 17 управлени содержит (фиг. 5) блоки 22-27 элементов И, регистры 28-34, счетчики З5 и 36, элемент НЕ 37, счетчик 38 адреса микрокоманд и блок 39 перепрограммируемой пам ти. Блок 17 имеет входы 40-47. Устройство имеет информационные входы 48 и 49. Блок 17 имеет также входы 50-66. Устройство (фиг. 1) имеет вход 67, выходы 68 и 69, вход 70 Признак поиска, выход 71 Число возбужденных элементов сети.

Используемые идентификаторы расшифровываютс следующим образом: Q - информационный выход, D - информационный вход, А - адресный вход, &- вход разрешени , +1 - суммирующий вход, ЗП - вход разрешени записи, ЧТ - вход разрешени чтени , 0 - нулевой вход, 1 - единичный вход, -1 - вычитающий вход.

Работа устройства по сн етс алгоритмом (фиг. 3) формировани а-растущей пирамидальной сети (РСП), обеспечивающей

сл

(

vj

О

запоминание и динамическую перестройку ИССОЦИЭТИБНЫХ св зей между элементами сети по совокупности свойств объектов, Представленных набором значений признаков , и подсчет числа возбуждений элементов сети (фиг. 2). Св зи между элементами «-РПС представлены в блоке пам ти матрицей элементов и св зей между ними (фиг. 4), де N разр дов представл ют набор значений признаков элементов, а остальные m эазр дов указывают на наличие или отсутствие св зи между элементами сети, представленными в строках матрицы. Если зазр д установлен, то это указывает на на- пичие признака в объекте или наличие, св зи между элементами.

На фиг. 3 использованы следующие обозначени : В - набор объектов (j -1,2,3,...,n); AI, Ak - набор элементов сети (1 - 1,2,3,...,k); k - результат конъюнкции элементов матрицы; Re, R - регистры второго блока 11 регистров; PR 1, PR 2, PR 3- признаки , устанавливаемые в блоке 12 триггеров .

Устройство работает следующим образом .

При включении устройства на входы 54, 56, 58, 60, 62, 64 и 66 блока 17 управлени последовательно подают сигналы, разрешающие запись адресов микрокоманд циклов, а на выходы 53, 55, 57, 59, 61, 63 и 65 блока 17 в той же последовательности подают ад-- реса (уменьшенные на единицу) микрокоманд циклов В, Е, 1, 2, С, 3 и 4. i В блок 4 пам ти по входу 48 последовательно производитс запись объектов В. По сигналу на входе 67 на входе блока 3 запоминаетс адрес последнего объекта Bj 0 п).

На вход 40 блока 17 подаетс сигнал, разрешающий запись начального адреса микропрограммы (уменьшенного на единицу ) по входу 52. Затем на вход 51 блока 17 подаетс сигнал, разрешающий прохождение тактовых сигналов по входу 50 на вход +1 счетчика 38 адреса микрокоманд и через счетчик 36 на вход чтени ЧТ блока 39 перепрограммируемой пам ти микрокоманд. С выхода счетчика 38 на вход адреса А блока 39 подаетс адрес микрокоманды, котора считываетс на вход блока 39 при наличии сигнала на входе ЧТ, Микрокоманда имеет вертикальное кодирование микроопераций, число которых равно 41, Циклы в микропрограмме организованы изменением адреса микрокоманды в счетчике 38. Значени адресов микрокоманд, соответствующих началу соответствующего цикла, хран тс в регистрах 28-34 блока 17 управлени .

По первой микрокоманде осуществл етс сброс счетчиков в блоке 1 счетчиков адреса, триггеров блока 12, счетчика 6.

Втора микрокоманда выполн ет перезапись объекта Bj, где j 1 (дл первого

шага), из блока 8 пам ти в блок 4 пам ти:

AI : - В

и запоминание адреса А элемента в третьем регистре блока 3 регистров. Третьей микрокомандой начинаетс цикл Е, осуществл етс перезапись объекта BJ, где j 2 (дл первого шага), из блока 8 пам ти в блок 4 пам ти:

Ak : Bj.

запоминаетс адрес элемента А во втором регистре блока 3 и анализ конца таблицы объектов.

По четвертой микрокоманде элемент Ak переписываетс во второй регистр блока 11 регистров.

По п той микрокоманде адрес элемента Ak+1 записываетс в четвертый регистр блока 3 регистров.

По шестой микрокоманде (цикл С) осу- ществл етс промежуточный сброс устройства , установка указател выборки элементов в начало матрицы и запись Ak во второй регистр блок-а 11 регистров.

Седьмой микрокомандой начинаетс выполнение цикла В. Микрокоманда выполн ет запись элемента AI в первый регистр, анализ конца матрицы элементов, конъюнкцию К R 23/1 R 24, инверсию k, k AI и k Ak.

По восьмой микрокоманде осуществл етс сдвиг содержимого регистра 9 сдвига. Эта микрокоманда повтор етс п раз по числу разр дов в К.

В счетчике 6 осуществл етс подсчет количества установленных разр дов. С выхода счетчика 6 результат поступает на вход порогового элемента 18. Если число установленных разр дов К 2, то на выходе порогового элемента 18 вырабатываетс 5 сигнал и поступает на вход блока 12.

По (п+1)-й микрокоманде осуществл етс анализ: число установленных разр дов если нет, то PR и выход на цикл В; если К 2, то анализ К R 11i 0 (K Ai); если нет, то PR 1 1; если К R 111, то анализ К R 112 (R Ak); если К R 112, то анализ PR 1 0 , если PR , то выход на цикл 1; если PR 1 0, то выход на цикл 2; если К R 111, то анализ PR 5 0; если PR 1 0, то выход на цикл 3; если PR 1 0, то выход на цикл 4. Цикл 1.

По (1+2)-й микрокоманде осуществл етс запись в элемент AJ значени kAAi.

По микрокоманде n+З осуществл етс запись в элемент Ak значени 1jл Ak.

По микрокоманде п+4 осуществл етс запись К в строку К+1.

По микрокоманде n+Б, п+6, п+7 осуществл етс запись единицы в строке элемента AI в столбец N + адрес элемента Ak-M. установку PR 2 1, сброс PR 1,

По микрокоманде п+8 осуществл етс чтение информации из третьего блока 19 пам ти по адресу AJ и запись в счетчик 20. По микрокоманде п+9 информаци в счетчике 20 увеличиваетс на единицу. По микрокоманде п-НО осуществл етс чтение информации из счетчика 20 в третий блок 19 пам ти.

По микрокоманде п+11 осуществл етс сброс счетчика 20.

Таким образом а третьем блоке 19 пам ти элементу матрицы А Ставитс в соответствие число возбуждений этого элемента.

По микрокомандам п+12, п+13, п+14, п+15 осуществл етс чтение информации по адресу Ak из третьего блока 19 пам ти и запись в счетчик 20, увеличение информации на единицу, запись ее в третий блок 19 пам ти и сброс счетчика 20.

По микрокомандам п+16, п+17, п+18, rt+19 осуществл етс чтение по адресу Ak+i из третьего блока 19 пам ти и запись в счетчик 20, увеличение информации на единицу, запись ее в третий блок 19 пам ти и сброс счетчика 20, переход на цикл В.

Цикл 2.

V

По микрокомандам п+20, п+2;К п+22, п+23, п+24 осуществл етс : Ak: к Л Ak, запись единицы в строке элемента Ak в столбец N + адрес элемента A: PR 2 1, PR 1 0.

По микрокомандам п+25, п+26, п+27, п+28 осуществл етс чтение информации по адресу Ak из третьего блока 19 и запись в счетчик 20, увеличение информации на единицу, запись ее в третий блок 19 пам ти, сброс счетчика 20, переход на цикл В.

Цикл 3.

Микрокоманды ni-29, n+30, п+31 осуществл ют выполнение третьего цикла Ak: 0, указатель просмотра матрицы элементов уменьшить на единицу и сбросить PR 1.

По микрокомандам п+32, п+33, п+34, п+35 осуществл етс чтение информации по адресу AJ из третьего блока 19 и запись в счетчике 20, увеличение информации на единицу, запись ее в третий блок 19 пам ти, сброс счетчика 20 и выход на цикл В.

Цикл 4.

Микрокоманды n+36,j}+37, n+38. п+39 и п+40 выполн ют AI: к Л AI. установку разр да N + адрес Ak, сброс PR 1, установ- 5 ку PR 2.

По микрокомандам п+41, п+42, п+43, п+ 44 осуществл етс чтение информации но адресу AJ из третьего блока 19 и запись в счетчик 20, увеличение, информации на

10 единицу, запись ее в третий блок 19 пам ти, сброс счетчика 20 и выход на цикл В.

Далее происходит выполнение цикла В, описанного выше. Если PR 2 установлен, осуществл етс переход на цикл С - уста15 новка указател просмотра матрицы в нуль I Я и нозый просмотр матрицы с целью вы влени элементов, совпадающих по установленным признакам.

Если PR 2 не установлен, то переход на

0 цикл Е, s котором из блока пам ти 4 выбираетс следующий обьект Bj и так далее до исчерпани всех обьектов в блоке 4 пам ти. Таким образом осуществл етс запись объектов в первый блок пам ти с формиро5 ванием и динамической перестройкой (в процессе записи) ассоциативных св зей по совокупности свойств записываемых обьектов , запоминание в блоке 19 пам ти числа возбуждений каждого элемента матрицы.

0Считывание информации из ассоциативного запоминающего устройства осуществл етс по сигналу разрешени чтени на входе блока 8 пам ти. При этом осуществл етс предваритепьный анализ сочетаний

5 признаков поискового обьекта, числа возбуждений элемента и разр дов„св зей между элементами матрицы (тем самым определ ютс адреса электов матрицы, удовлетвор ющих некоторому критерию,

0 учитывающему принадлежность сочетани признаков нескольким обьектам и принадлежность обьекта некоторому пон тию).

Claims

Формула изобретени 5 Ассоциативное запоминающее устройство по авт.ев, № 1390637, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени устройства за счет обеспечени хранени описаний объектов, принад- 0 лежащих к различным классам, в него введены третий блок пам ти и второй счетчик и элемент И, причем информационный вход третьего блока пам ти соединен с выходом второго счетчика, адресный вход 5 третьего блока пам ти подключен к второму выходу первого блока элементов И, выход . третьего блока пам ти соединен с информационным входом второго счетчика и вл етс выходом Число возбужденных элементов сети устройства, первый вход

элемента И вл етс входом Признак объекта устройства, второй вход элемента И подключен )с тридцать шестому выходу блока управлени , выход элемента И соединен с входом Признак объекта блока управлени , тридцать седьмой и тридцать восьмой выходы блока управлени соединены соответственно с входами разрешени записи и считывани третьего блока пам ти, выходы с тридцать дев того по сорок второй блока управлени подключены соответственно к установочному и суммирующему входам и входам разрешени записи и считывани второго счетчика.

е

I

3

«3

I1

i

Фиг.2.

UOl69L9$bЈZLQl6dL9§beZI,

Ш

| | | H- y

9191191

TiuiifHVU

N

piuiiTj-ilw i Mr|M fV«« ifinr

t

1 2 3 5 6 7 8 8Ю11 1t13tt3334SS 3537 M40W4

ftttfttttftttt ttt tfttttt

J«6/

62

.5 6V

Фи1$