SU1765830A1 - Device for finding extremum of multivariable additive function - Google Patents

Device for finding extremum of multivariable additive function Download PDF

Info

Publication number
SU1765830A1
SU1765830A1 SU904908089A SU4908089A SU1765830A1 SU 1765830 A1 SU1765830 A1 SU 1765830A1 SU 904908089 A SU904908089 A SU 904908089A SU 4908089 A SU4908089 A SU 4908089A SU 1765830 A1 SU1765830 A1 SU 1765830A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
group
inputs
outputs
output
keys
Prior art date
Application number
SU904908089A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Зубов
Владимир Николаевич Зимин
Юрий Геннадьевич Шарашкин
Original Assignee
Военная Командная Краснознаменная Академия Противовоздушной Обороны Им.Маршала Советского Союза Жукова Г.К.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная Командная Краснознаменная Академия Противовоздушной Обороны Им.Маршала Советского Союза Жукова Г.К. filed Critical Военная Командная Краснознаменная Академия Противовоздушной Обороны Им.Маршала Советского Союза Жукова Г.К.
Priority to SU904908089A priority Critical patent/SU1765830A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1765830A1 publication Critical patent/SU1765830A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть исполь- зованоприразработке специализированной аппаратуры дл  нахождени  экстремума аддитивных функций. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет учета ограничений на сумму аргументов целевой функции. Сущность изобретени  состоит в том, что в устройстве содержитс  три группы ключей, ключ, лини  задержки, три регистра , перва  группа блоков вычислени  значени  функции, группа блоков умножени , накапливающий сумматор, блок задани  коэффициентов, кольцевой счетчик. Новым в изобретении  вл етс  введение триггера, четвертой группы ключей, двух групп сумматоров, второй группы блоков вычислени  значени  функции, двух групп вычитателей, вычитател , блока задани  приращени  аргументов, блока задани  ограничени , блока делени , блока задани  количества аргументов с соответствующими св з ми. 1 ил. сл СThe invention relates to the field of computing and can be used in the development of specialized equipment to find the extremum of additive functions. The purpose of the invention is to expand the functionality by taking into account the restrictions on the sum of the arguments of the objective function. The essence of the invention is that the device contains three groups of keys, a key, delay lines, three registers, the first group of function value calculation blocks, a group of multiplication blocks, accumulating adder, coefficient setting block, ring counter. New in the invention is the introduction of a trigger, a fourth group of keys, two groups of adders, a second group of units calculating the value of a function, two groups of subtractors, a subtractor, a unit for setting increments of arguments, a block for setting limits, a block of division, a block for setting the number of arguments with corresponding links . 1 il. sl C

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  нахождени  экстремума (минимума) аддитивной функции многих переменных.The invention relates to computing and can be used to find the extremum (minimum) of the additive function of many variables.

Известно устройство дл  нахождени  экстремумов, содержащее блок задани  параметров функции, генератор тактовых импульсов , два счетчика адреса, три блока пам ти, п ть схем сравнени , восемь умножителей , три регистра, две группы элементов ИЛИ, два квадратора, сумматор, три накапливающих сумматора, дев ть коммутаторов , два элемента задержки, два вычитател , блок делени , блок извлечени  квадратного корн  1. Устройство предназначено дл  нахождени  экстремумов функций и реализует метод оптимизации второго пор дка, что влечет за собой основной недостаток - необходимость вычислени  на каждом шаге итерационного процесса решени  не только значени  целевой функции, но и ее производных первого и второго пор дка. Кроме того, известно устройство дл  нахождени  экстремумов, содержащее блок задани  параметров функции, генератор тактовых импульсов, шесть элементов сравнени , три блока пам ти, логарифмический преобразователь, два счетчика адреса, группу элементов ИЛИ, семь умножителей, четыре регистра, одиннадцать блоков элементов И, два экспоненциальных преобразовател , п ть накапливающих сумматоров, три элемента задержки, три вычитател , п ть блоков делени , блок вычислени  обратной величины, два блока возведени  в степень, обратный логарифмический преобVJ СЬ СЛ 00 СОA device for finding extrema is known, comprising a block for setting function parameters, a clock pulse generator, two address counters, three memory blocks, five comparison circuits, eight multipliers, three registers, two groups of OR elements, two quadrs, an adder, three accumulating adders, nine switches, two delay elements, two subtractors, a dividing unit, a square root extraction unit 1. The device is designed to find the extrema of functions and implements a method of optimizing the second order, which entails The main drawback is the necessity of calculating at each step of the iterative process of solving not only the value of the objective function, but also its derivatives of the first and second order. In addition, there is a device for finding extrema containing a function setting parameter block, a clock pulse generator, six comparison elements, three memory blocks, a logarithmic converter, two address counters, a group of OR elements, seven multipliers, four registers, eleven AND blocks two exponential converters, five accumulating adders, three delay elements, three subtractors, five division blocks, a reverse magnitude calculator, two exponentiation blocks, the inverse logarithmic cue prev VJ SL SL 00 WITH

ОABOUT

разователь 2. Устройство предназначено дл  нахождени  экстремумов функций при произвольных начальных точках; недостатком его  вл етс  то, что в нем решаетс  задача геометрического программировани , но без учета ограничений на аргументы.equalizer 2. The device is designed to find the extremes of functions for arbitrary starting points; the disadvantage of it is that it solves the problem of geometric programming, but without taking into account the restrictions on the arguments.

Известно устройство дл  оптимизации функций многих переменных - прототип, содержащее группу блоков формировани  линейно-независимых функций, регистры, три группы ключей, четыре ключа, генератор импульсов, блок управлени , блок задани  коэффициентов, линию задержки, кольцевой счетчик, две группы блоков умножени , блок умножени , два сумматора, накапливающий сумматор и два счетчика 3.A device for optimizing functions of several variables is known - a prototype containing a group of blocks for generating linearly independent functions, registers, three groups of keys, four keys, a pulse generator, a control unit, a block for specifying coefficients, a delay line, a ring counter, two groups of multiplication blocks, a block multiply, two adders, accumulating adder and two counters 3.

Устройство позвол ет отыскивать минимум функции многих переменных в случае, когда на вход устройства поступают единичные реализации нестационарных случайных процессов.The device allows finding the minimum of the function of several variables in the case when single implementations of non-stationary random processes arrive at the device input.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает решение экстремальной задачи выпуклого программировани  с ограничени миThe disadvantage of this device is that it does not provide a solution to the extremal problem of convex programming with constraints.

F(X) F(xi, х2xn) §f(x,)- min0)F (X) F (xi, x2xn) §f (x,) - min0)

i 1i 1

приat

JJ

I 1I 1

х, М,x, M,

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет учета ограничений на сумму аргументов целевой функции.The aim of the invention is to expand the functionality of the device by taking into account the restrictions on the sum of the arguments of the objective function.

Предлагаемое устройство реализует рекуррентную процедуру минимизации с использованием метода проекции градиента 4. В основе метода проекции градиента лежит релаксационный процесс построени  последовательных векторов р шени  Х, где m - номер шага m 1, М, таких, что каждый последующий вектор принадлежит области ограничений (2) и каждое последующее значение целевой функции не превышает предыдущегоThe proposed device implements a recurrent minimization procedure using the gradient projection method 4. The gradient projection method is based on the relaxation process of building successive X vectors, where m is the step number m 1, M, such that each successive vector belongs to the restriction region (2) and each subsequent value of the objective function does not exceed the previous

Очередной шаг оптимизации включает:The next optimization step includes:

1. Нахождение направлени  движени  из точки Х к минимуму целевой функции, то есть вычисление значени  градиента функции в данной точке1. Finding the direction of motion from point X to the minimum of the objective function, i.e., calculating the gradient value of the function at a given point

VF F(Xrm)) gradF(X(m))VF F (Xrm)) gradF (X (m))

Нахождение частных производных целевой функции предлагаетс  методом разделенных разностейFinding partial derivatives of the objective function is proposed by the method of divided differences.

Яfrri) f(xЈm) ч- Ах,) - f(xЈm))Яfrri) f (xЈm) h-Ah,) - f (xЈm))

-чгт- xi xN .-chgt- xi xN.

Ж X|F X |

xfxf

т - (3)t - (3)

В качестве начального приближени  решени  на так называемом нулевом шагеAs an initial approximation of the solution at the so-called zero step

можно прин ть любые значени  переменных том числе и нулевые, то есть х ° | О, i - 1,n), удовлетвор ющие ограничени м (2).it is possible to accept any values of variables, including zero, i.e., x ° | O, i - 1, n), satisfying constraints (2).

2.Нахождение последующего вектора решени  без учета ограничений (шаг в2. Finding the subsequent vector of the solution without taking into account the restrictions (step in

направлении антиградиента)antigradient direction)

(т+1)| ХН..а.Ж. I (т)ел)(t + 1) | HN .. a.ZH. I (t) ate)

dXi Х| Х|  dXi X | X |

где JS - коэффициент, определ ющий дли- ну шага в выбранном направлении.where JS is the coefficient determining the step length in the selected direction.

3.Учет ограничений на переменные путем проектировани  вектора на область ограничений по формуле3. Accounting for constraints on variables by projecting a vector on the region of constraints by the formula

))

Jm+1) -(m+1) Xi - XiJm + 1) - (m + 1) Xi - Xi

i 1i 1

(5)(five)

где N - ограничение на сумму аргументов. Процесс решени  прекращаетс  послеwhere N is the limit on the sum of the arguments. The decision process is terminated after

2Q заданного количества шагов М.2Q a specified number of steps M.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет оптимизировать распределение однородных ресурсов, суммарное количество которых ограничено, а эффект отThus, the proposed device allows to optimize the distribution of homogeneous resources, the total amount of which is limited, and the effect of

25 их использовани  описываетс  гладкой унимодальной функцией (1).25 their use is described by a smooth unimodal function (1).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее три группы ключей, ключ, линию задержки, входThe goal is achieved by the fact that in a known device containing three groups of keys, a key, a delay line, an input

3Q которой соединен с выходом ключа, генератор импульсов, выход которого подключен к информационному входу ключа, три регистра , группу блоков вычислени  значени  функции , группу блоков умножени ,3Q of which is connected to the key output, a pulse generator, the output of which is connected to the key information input, three registers, a group of function value calculation blocks, a group of multiplication blocks,

35 накапливающий сумматор, блок задани  коэффициентов , кольцевой счетчик, введены триггер, вход установки в единичное состо ние которого подключен к входу сброса кольцевого счетчика, к управл ющим вхо4Q дам первой группы ключей и  вл етс  входом внешнего запуска устройства, вход сброса которого подключен к выходу кольцевого счетчика, счетный вход которого соединен с четвертым выходом линии35 accumulative adder, coefficient setting block, ring counter, trigger entered, the installation input in one state of which is connected to the reset input of the ring counter, to the control inputs of the first group of keys and the external start input of the device, the reset input of which is connected to the output ring counter, the counting input of which is connected to the fourth output of the line

45 задержки, выход триггера соединен суправ- л ющим входом ключа, четверта  группа ключей, управл ющие входы которых подключены к третьему выходу линии задержки , выходы которых соединены с45 delay, the trigger output is connected by a key-guiding input, the fourth group of keys, the control inputs of which are connected to the third output of the delay line, the outputs of which are connected to

50 соответствующими выходами первой группы ключей и входами первого регистра, информационные входы первой группы ключей  вл ютс  входами начальных значений вектора решени  устройства, выходы50 corresponding to the outputs of the first group of keys and the inputs of the first register, the information inputs of the first group of keys are the inputs of the initial values of the device decision vector, the outputs

55 первого регистра  вл ютс  выходами оптимальных значений вектора решени  устройства , подключены к соответствующим входам первой группы блоков вычислени  значени  функции и к информационным входам второй группы ключей, управл ющие входы которых подключены к первому выходу линии задержки, а выходы соединены с соответствующими входами второго регистра, перва  группа сумматоров, входы первого слагаемого которых подключены к выходам второго регистра, блок задани  приращени  аргументов, выход которого подключен к входам второго слагаемого сумматоров первой группы, втора  группа блоков вычислени  значени  функции, входы которых подключены к соответствующим выходам первой группы сумматоров, перва  группа сумматоров-вычитателей, входы вычитаемого которых соединены с соответствующими выходами первой группы блоков вычислени  значени  функции, входы уменьшаемого подключены к выходам второй группы блоков вычислени  значени  функции, а выходы соединены с соответствующими входами вторых сомножителей группы блоков умножени , входы первых сомножителей которых подключены к выходу блока задани  коэффициентов, втора  группа сумматоров-вычитателей, входы вычитаемого которых подключены к выходам группы блоков умножени , входы уменьшаемого которых соединены с соответствующими выходами второго регистра, а выходы подключены к информационным входам третьей группы ключей, управл ющие входы которых соединены со вторым выходом линии задержки, а выгоды подключены к соответствующим входам третьего регистра , выходы которого соединены с входами накапливающего сумматора, сумматор-вы- читатель, вход вычитаемого которого соединен с выходом накапливающего сумматора, блок задани  ограничени , выход которого подключен к входу уменьшаемого суммато- ра-вычитател , блок делени , вход делимого которого соединен с выходом сумматора- вычитател , блок задани  количества аргументов , выход которого подключен к входу делител  блока делени , втора  группа сумматоров , входы первых слагаемых которых соединены с соответствующими выходами третьего регистра, входы вторых слагаемых подключены к выходу блока делени , а выходы соединены с соответствующими информационными входами четвертой группы ключей.55 of the first register are outputs of the optimal values of the device's decision vector, connected to the corresponding inputs of the first group of function value calculation blocks and to the information inputs of the second group of keys, the control inputs of which are connected to the first output of the delay line, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the second register, the first group of adders, the inputs of the first term of which are connected to the outputs of the second register, the block for setting the increment of the arguments, the output of which is connected to the inputs of the second slug the first group of adders, the second group of units for calculating the value of the function, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first group of adders, the first group of adders-subtractors, the inputs of which are deductible are connected to the corresponding outputs of the first group of units for calculating the value of the function; calculating the value of the function, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the second factors of the multiplication unit group, the inputs of the first factors of which are connected The coefficients are added to the output of the block, the second group of adders-subtractors, the inputs of which are subtracted are connected to the outputs of the group of multipliers, the inputs of which are decremented are connected to the corresponding outputs of the second register, and the outputs are connected to information inputs of the third group of keys whose control inputs are connected to the second the output of the delay line, and the benefits are connected to the corresponding inputs of the third register, whose outputs are connected to the inputs of the accumulating adder, the adder-subtractor, the input is subtracted which is connected to the output of the accumulating adder, a restriction setting block, the output of which is connected to the input of the decremented totalizer-subtractor, a division block whose input is divisible is connected to the output of the totalizer-subtractor, a block specifying the number of arguments, the output of which is connected to the splitter input of the division the second group of adders, the inputs of the first addends of which are connected to the corresponding outputs of the third register, the inputs of the second addends are connected to the output of the division unit, and the outputs are connected to the corresponding and formational inputs of the fourth group of keys.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс  наличием новых блоков: триггер, группа ключей, две группы сумматоров, две группы блоков вычислени  значени  функции , группа сумматоров-вычитателей, сум- матор-вычитатель, блок задани  приращени  аргументов, блок задани  ограничени , блок делени , блок задани  количества аргументов и их св зи с остальными элементами схемы.Comparative analysis with the prototype shows that the proposed device is distinguished by the presence of new blocks: a trigger, a group of keys, two groups of adders, two groups of blocks calculating the value of a function, a group of adders-subtractors, a totalizer-subtractor, a block for setting increments of arguments, a block of tasks constraints, a division block, a block specifying the number of arguments and their relation to the rest of the circuit elements.

Таким образом, за вл емое устройство соответствует критерию изобретени  новизна .Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of novelty.

Сравнение за вл емого решени  с другими техническими решени ми показывает, что данные блоки известны 1,2,3.A comparison of the claimed solution with other technical solutions shows that these blocks are known 1,2,3.

Однако при их введении в указаннойHowever, when introduced in the specified

0 св зи с остальными элементами схемы в за вл емое устройство дл  нахождени  экс- тремумачаддитивной функции многих переменных с ограничени ми на сумму аргументов оно про вл ет новые свойства,0 communication with the rest of the circuit elements in the inventive device for finding the extremachadditive function of many variables with constraints on the sum of the arguments it exhibits new properties,

5 что обеспечивает решение экстремальной задачи выпуклого программировани  с ограничени ми , Это позвол ет сделать вывод о соответствии технического решени  критерию существенные отличи .5 that provides a solution to the extremal convex programming problem with constraints. This makes it possible to conclude that the technical solution meets the criterion of significant differences.

0 На чертеже представлена блок-схема устройства.0 The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит триггер 1, ключи 2, линию задержки 3, генератор импульсов 4, регистры 5, блок 6 задани  приращени The device contains a trigger 1, keys 2, a delay line 3, a pulse generator 4, registers 5, a block 6 for setting increments

5 аргументов, группы блоков 7 вычислени  значени  функции, группу блоков умножени  8, накапливающий сумматор 9, группы сумматоров 10, вычитатели 11, блок 12 задани  коэффициентов, кольцевой счетчик 13,5 arguments, groups of blocks 7 for calculating the value of a function, a group of blocks of multiplying 8, a cumulative adder 9, groups of adders 10, subtractors 11, block 12 for specifying coefficients, a ring counter 13,

0 блок 14 задани  ограничени , блок 15 задани  количества аргументов, блок делени  16.0 block 14 of the task of restriction, block 15 of the task of the number of arguments, division block 16.

Конструкци  предлагаемого устройства основана на использовании известных эле5 ментов и технических трудностей дл  реализации не представл ет.The design of the proposed device is based on the use of known elements and does not represent technical difficulties for implementation.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Работа устройства начинаетс  посигна0 лу Пуск. Данный сигнал взводит триггер 1, который разрешает прохождение сигналов генератора импульсов 4 через ключ 2 на вход линии задержки 3, приводит в исходное состо ние (сбрасывает) кольцевой счет5 чик 13, а также обеспечивает занесение в первый регистр 5 начальных значений вектора аргументов ()С° , i 1,п) через первую группу ключей 2.The device starts up with a Start signal. This signal triggers trigger 1, which permits the passage of pulse generator signals 4 through key 2 to the input of delay line 3, returns to the initial state (resets) the ring counter 5 and 13, and also ensures that the initial values of the vector of arguments are entered into the first register 5 °, i 1, p) through the first group of keys 2.

Триггер 1, ключ 2, лини  задержки 3,Trigger 1, Key 2, Delay Line 3,

0 генератор импульсов 4, кольцевой счетчик 13 М итераций представл ют собой устройство управлени , которое обеспечивает осу- ществление М шагов итерационного0 pulse generator 4, a ring counter of 13 M iterations is a control device that provides the implementation of M iterative steps.

5 процесса оптимизации решени .5 solution optimization process.

Каждый шаг итерационного процесса осуществл етс  следующим образом.Each step of the iterative process is as follows.

Исходные значени  вектора аргументов х i, i 1,n с первого регистра 5 поступают на входы первой группы блоков вычислени  значени  функции 7, вычисленные значени The initial values of the arguments vector x i, i 1, n from the first register 5 are fed to the inputs of the first group of function value calculation units 7, the calculated values

функции f(), i 1,п, поступают на входы вычитаемого первой группы вычитателей 11.the functions f (), i 1, p, are fed to the inputs of the first group of subtractors 11 that are being subtracted.

Сигналом С1 с первого выхода линии задержки 3, поступающим на управл ющие входы второй группы ключей 2, значени  вектора аргументов i 1,n с первого регистра 5 переписываютс  на второй регистр 5. С выходов второго регистра 5 значени  поступают на входы первого слагаемого первой группы сумматоров 10, на входы второго слагаемого которых поступают единичные приращени  с выхода блока задани  приращени  аргументов 6. С выходов первой группы сумматоров 10 значени  аргументов, получивших приращение X0n)| +i Ах, 1, i 1,п поступают на входы второй группы блоков вычислени  значений функции 7, с выходов которых значени  f( +1) поступают на входы уменьшаемого первой группы вычитателей 11. С выходов первой группы вычитателей 11 приращени  функцииThe signal C1 from the first output of the delay line 3 arriving at the control inputs of the second group of keys 2, the values of the vector arguments i 1, n from the first register 5 are copied to the second register 5. From the outputs of the second register 5, the values go to the inputs of the first term of the first group of adders 10, to the inputs of the second addend which receive single increments from the output of the argument setting increment block 6. From the outputs of the first group of adders 10 values of the arguments that have been incremented X0n) | + i Ax, 1, i 1, p are fed to the inputs of the second group of blocks calculating the values of function 7, from whose outputs the values f (+1) are fed to the inputs of the decreasing first group of subtractors 11. From the outputs of the first group of subtractors 11, the increments of

f(xЈm) + 1)-frfm))f (xЈm) + 1) -frfm))

1one

в качестве значений вектора градиента функцииas values of the gradient function vector

iL (m) Эх, х - iL (m) Ah, x -

подаютс  на входы вторых сомножителей группы блоков умножени  8, где перемножаютс  на величину шага /3, поступающего с блока задани  коэффициента 12, и поступают на входы вычитаемого второй группы вычитателей 11. На входы уменьшаемого второй группы вычитателей 11 постудают значени  вектора аргументов , i 1,n с выходов второго регистра 5. К моменту поступлени  сигнала С2 со второго выхода линии задержки 3 на информационных выходах третьей группы ключей 2 присутствуют последующие значени  вектора аргументов 1 1 1 , i 1 ,п без учета ограничений . По сигналу С2, поступающему на управл ющие входы третьей группы ключей 2, значени  Зст+1 | переписываютс  в третий регистр 5.are fed to the inputs of the second multipliers of the multiplication block group 8, where they are multiplied by the step size / 3 coming from the coefficient setting block 12, and fed to the inputs of the subtracted second subtractor group 11. The inputs of the second subtractor group 11 are supplied with the values of the argument vector, i 1, n from the outputs of the second register 5. By the time the signal C2 arrives from the second output of the delay line 3, the information outputs of the third group of keys 2 contain the following values of the vector of arguments 1 1 1, i 1, n without considering restrictions. According to the signal C2, arriving at the control inputs of the third group of keys 2, the value Zst + 1 | rewritten into third register 5.

С выхода третьего регистра 5 значени  вектора аргументов х т+Ч поступают на входы накапливающего сумматора 9, с выходаFrom the output of the third register, 5 values of the vector of arguments x t + H are fed to the inputs of accumulating adder 9, from the output

om+1)| поступает наom + 1) | arrives at

которого величина 2J i 1whose value is 2J i 1

вход вычитаемого сумматора-вычитател  11, на вход уменьшаемого которого поступает сигнал с блока 14 задани  ограничени  N. С выхода вычитател  11input of the subtracted adder-subtractor 11, the input from which is being reduced is the signal from the block 14 of the restriction setting N. From the output of the subtractor 11

величина N i поступает на входthe value of N i is fed to the input

делимого блока делени  16, на вход делител  которого поступает сигнал с блока 15 задани  количества аргументов п.the divisible division block 16, to the input of the divider which receives a signal from the block 15, specifying the number of arguments

))

Величинас выхода блока делени  16 подаетс  на входы второго слагаемого второй группы сумматоров 10,The magnitude of the output of the division block 16 is fed to the inputs of the second term of the second group of adders 10,

на входы первого слагаемого которых посту- rjaiOT значени  вектора аргументов )jt j 1 |П к моменту поступлени  сигнала СЗ с третьего выхода линии задержки 3 на информационных входах четвертой группы ключей 2 присутствуют значени  вектора аргументов на очередном шагеto the inputs of the first addendum of which the post-rjaiOT values of the argument vector) jt j 1 | P by the time the SZ signal arrives from the third output of the delay line 3, the information inputs of the fourth group of keys 2 contain the values of the arguments vector at the next step

N-§x1m+1)N-§x1m + 1)

x(m+1) (m+1) x (m + 1) (m + 1)

По сигналу СЗ, поступающему на управл ющие входы четвертой группы ключей 2, вычисленные значени  вектора аргументов занос тс  в первый регистр 5.According to the SZ signal, which arrives at the control inputs of the fourth group of keys 2, the calculated values of the argument vector are entered into the first register 5.

На этом очередной шаг приближени At this next step approaching

заканчиваетс  с четвертого выхода линии задержки добавл етс  единица в кольцевой счетчик 13, генератор импульсов 4 вырабатывает следующий импульс и очередной шаг повтор етс .ends with the fourth output of the delay line, one is added to the ring counter 13, the pulse generator 4 generates the next pulse and the next step is repeated.

При осуществлении М шагов сигналом с кольцевого счетчика 13 триггер 1 сбрасываетс  и решение заканчиваетс . С этого момента времени первый регистр 5 содержит оптимальное значение вектора аргументов , то есть решение задачи.When the M steps are performed by a signal from the ring counter 13, the trigger 1 is reset and the solution is terminated. From this point in time, the first register 5 contains the optimal value of the vector of arguments, that is, the solution of the problem.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет находить экстремум аддитивной функции многих переменных с ограничением на сумму аргументов.Thus, the proposed device allows one to find the extremum of an additive function of many variables with a restriction on the sum of the arguments.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  нахождени  экстремума аддитивной функции многих переменных, содержащее три группы ключей, ключ, линию задержки, вход которой соединен с выходом ключа, генератор импульсов, выход которого подключен к информационному входу ключа, три регистра, первую группу блоков вычислени  значени  функции, группу блоков умножени , накапливающий сумматор , блок задани  коэффициентов, кольцевой счетчик, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем учета ограничений на сумму аргументов целевой функции , оно содержит четвертую группу ключей, группы сумматоров, блок задани  приращени  аргумента, вторую группу блоков вычислени  значени  функции, группы вычитателей, вычитатель, блок задани  ограничени , блок делени , блок задани  количества аргументов и триггер, вход установки в единичное состо ние которого подключен к входу сброса кольцевого счетчика , к управл ющим входам ключей первой группы и  вл етс  входом внешнего запуска устройства, вход сброса триггера подключен к выходу кольцевого счетчика, счетный вход которого соединен с четвертым выходом линии задержки, выход триггера соединен с управл ющим входом ключа, управл ющие входы ключей четвертой группы подключены к третьему выходу линии задержки, а выходы соединены с соответствующими выходами ключей первой группы и входами первого регистра, информационные входы ключей первой группы  вл ютс  входами начальных значений вектора решени  устройства, выходы первого регистра  вл ютс  выходами оптимальных значений вектора решени  устройства и подключены к соответствующим входам блоков вычислени  значений функции первой группы и к информационным входам ключей второй группы, управл ющие входы которых подключены к первому выходу линии задержки, а выходы соединены с соответствующими входами второго регистра, входы первого слагаемого сумматоров первой группы подключены к выходам второго регистра, выход блока задани  приращени  аргумента подключен к входам второго слагаемого сумматоров первой группы, входы блоков вычислени  значени  функции второй группы подключены к выходам соответствующих сумматоров первой группы, входыA device for finding the extremum of an additive function of many variables, containing three groups of keys, a key, a delay line whose input is connected to the key output, a pulse generator whose output is connected to the key information input, three registers, the first group of function value calculation blocks, a group of multiplication blocks accumulator, coefficient setting unit, ring counter, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by taking into account the restrictions on the sum of the target function arguments Functions, it contains the fourth group of keys, the group of adders, the block for setting the increment of the argument, the second group of blocks for calculating the value of the function, the group of subtractors, the subtractor, the block for specifying the limit, the block for blocking, the block for setting the number of arguments and the trigger; to the reset input of the ring counter, to the control inputs of the keys of the first group and is the external start input of the device, the reset input of the trigger is connected to the output of the ring counter, the counting input of which is connected with the fourth output of the delay line, the trigger output is connected to the control key input, the control inputs of the keys of the fourth group are connected to the third output of the delay line, and the outputs are connected to the corresponding outputs of the keys of the first group and the inputs of the first register, the information inputs of the keys of the first group are the inputs of the initial values of the device decision vector, the outputs of the first register are the outputs of the optimal values of the device decision vector and connected to the corresponding inputs of the calculation units The first function of the first group and the information inputs of the keys of the second group, the control inputs of which are connected to the first output of the delay line, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the second register, the inputs of the first adder of the first group are connected to the outputs of the second register, the output of the increment argument block is connected to the inputs of the second term of the adders of the first group, the inputs of the units for calculating the value of the function of the second group are connected to the outputs of the corresponding adders of the first group, the inputs вычитаемого вычитателей первой группы соединены с выходами соответствующих блоков вычислени  значени  функции первой группы, входы уменьшаемого подключены к выходам блоков вычислени  значени  функции второй группы, а выходы соединены с входами первых сомножителей соответствующих блоков умножени  группы, входы вторых сомножителей которых подключены к выходу блока задани  коэффициентов , входы вычитаемого вычитателей второй группы подключены к выходам соответствующих блоков умножени  группы, входы уменьшаемого которых соединены сThe deductible subtractors of the first group are connected to the outputs of the corresponding blocks calculating the value of the function of the first group, the inputs of the reduced ones are connected to the outputs of blocks calculating the values of the function of the second group, and the outputs are connected to the inputs of the first multipliers of the corresponding multiplications blocks of the second factors of the multipliers the inputs of the deductible subtractors of the second group are connected to the outputs of the corresponding multiplication units of the group, the inputs of which are decremented are connected with соответствующими выходами второго регистра , а выходы подключены к информацион- ным входам ключей третьей группы, управл ющие входы которых соединены с вторым выходом линии задержки, а выходыthe corresponding outputs of the second register, and the outputs are connected to the information inputs of the keys of the third group, the control inputs of which are connected to the second output of the delay line, and the outputs подключены к соответствующим входам третьего регистра, выходы которого соединены с входами накапливающего сумматора , вход вычитаемого вычитател  соединен с выходом накапливающего сумматора, выход блока задани  ограничени  подключен к входу уменьшаемого вычитател , вход делимого блока делени  соединен с выходом вычитател , выход блока задани  количества аргументов подключен к входу делител connected to the corresponding inputs of the third register, the outputs of which are connected to the inputs of the accumulating adder, the input of the deductible subtractor is connected to the output of the accumulating adder, the output of the restriction task unit is connected to the input of the decremented subtractor, the input of the dividend divider is connected to the output of the subtractor, the output of the number of arguments parameter is connected to divider input блока делени , входы первых слагаемых сумматоров второй группы соединены с соответствующими выходами третьего регистра , входы вторых слагаемых подключены к выходу блока делени , а выходы соединеныthe division unit, the inputs of the first components of the adders of the second group are connected to the corresponding outputs of the third register, the inputs of the second components are connected to the output of the division unit, and the outputs are connected с информационными входами соответствующих ключей четвертой группы.with information inputs of the corresponding keys of the fourth group.
SU904908089A 1990-12-29 1990-12-29 Device for finding extremum of multivariable additive function SU1765830A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904908089A SU1765830A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Device for finding extremum of multivariable additive function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904908089A SU1765830A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Device for finding extremum of multivariable additive function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1765830A1 true SU1765830A1 (en) 1992-09-30

Family

ID=21558754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904908089A SU1765830A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Device for finding extremum of multivariable additive function

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1765830A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1287180, кл. G 06 F 15/36, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1322318, кл. G 06 F 15/36, 1986. Авторское свидетельство СССР № 922761,кл.G 06 F15/31,1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0629969A1 (en) Artificial neuron and method of using same
SU1765830A1 (en) Device for finding extremum of multivariable additive function
US3249745A (en) Two-register calculator for performing multiplication and division using identical operational steps
US4106100A (en) Digital differential analyzer
EP0529755A2 (en) Method and apparatus for negating an operand of a multiplication operation
RU2050589C1 (en) Device for searching extremum of additive function of multiple variables providing constraints on argument norm
Stewart et al. The square root in signal processing
SU1730623A1 (en) Digital multiplication-division device
RU1784975C (en) Arithmetic-integrating device
SU1262487A1 (en) Device for extracting the fourth root
SU1062693A1 (en) Device for calculating values of function y equal to l in the power of x
SU1287180A1 (en) Device for finding extrema
SU942037A1 (en) Correlation meter of probability type
SU1076912A1 (en) Device for calculating values of function (x-y)y
SU1156067A1 (en) Device for calculating value of log z with base 2
SU1691836A1 (en) The device to define an odd sets linear combination adjunct function
SU1026141A1 (en) Conveyer device for computing hyperbolic functions
SU1092529A1 (en) Device for presenting bell-shaped functions
SU1432510A1 (en) Computing apparatus
SU1658151A1 (en) Device for exponential functions reproduction
SU1721613A1 (en) Linear algebraic equation system solver
RU2229158C1 (en) Device for calculating estimation of average of distribution
SU1578708A1 (en) Arithmetical device
SU693379A2 (en) Function generator
SU1113798A1 (en) Device for computing values of trigonometrical and hyperbolic functions