SU1765834A1 - Устройство дл выбора многокритериальных решений - Google Patents

Description

1

(21)4891835/24 (22) 13.12.90 (46)30.09.92. Бюл. №36 (72) С.А.Васильковский, С,М.Кашин, А.Н.Хом ков и Н.И.Ячкула

(56)Авторскре свидетельство СССР Ns1167623, кл. G 06 G 7/122, 1983.

Авторское свидетельство СССР Ns 1244672, кл. G 06 F 15/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ

(57)Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  решени  задач многокритериальной оптимизации . Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  устройства. Устройство содержит группу блоков задани  показателей, группу вычислени  составл ющей свертки векторной информации, группу блоков вычислени  составл ющей свёртки векторной информации, группу сумматоров, блок выбора максимального кода, генератор одиночных импульсов, группу элементов задержки, элемент задержки, группу блоков задани  признака компоненты вектора и группу блоков выбора экстремальных значений. Повышение точности достигаетс  за счет исключени  из алгоритма определени  сверток векторной информации субъективно назначаемых номинальных значений показателей и их допусков, а повышение быстродействи  - за счет одновременного расчета слагаемых обобщенных показателей всех вариантов решени  и реализации одношаговой процедуры выбора из них оптимального решени . 1 ил.

СП

С

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение при выборе решений многокритериальных задач проектировани  больших систем, векторной оптимизации, задач оптимизации работы технологических объектов по нескольким показател м (см., например, Р.Б.Статников, И.Б.Матусов. Многокритериальное проектирование машин - М.: Знание , 1989, Математика и кибернетика, №

5).

Известно устройство 1 дл  выбора решений задач многокритериальной оптимизации (см., например, авт.св. СССР № 549815, 767778, кл, G 06 С 7/122). Это устройство обеспечивает определение обобщенных показателей многокритериальных задач, однако использует дл  этого ранжировку показателей по субъективно задаваемым их весовым коэффициентам.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству  вл етс  устройство дл  выбора оптимальных решений 2, содержащее блок сравнени , блок пам ти, группу блоков задани  показателей , группу блоков задани  допусков, группу блоков пам ти показателей, три группы сумматоров, две группы квадраторов, три группы блоков делени , группу блоковумно- жени . Это устройство обеспечивает выбор лучшего в смысле прин того набора показателей решени , но обладает низким быстродействием и использует субъективно задаваемое номинальное значение показателей и их относительные допуски.

VJ О СЛ 00 СО 4

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  устройства.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в устройство, содержащее группу блоков задани  показателей, группу блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации и группу сумматоров, введены блок выбора максимального кода, генератор одиночных импульсов, группа элементов задержки, элемент задержки, группа блоков задани  признака компоненты вектора и группа блоков выбора экстремальных значений.

При этом считывающие входы j-ro блока задани  показателей и j-ro блока задани  признака компоненты вектора (j 1,п, где п - количество компонент в каждом варианте решени ) объединены со входом генератора одиночных импульсов и соединены со входом запуска устройства. Выходы j-ro блока задани  показателей соединены со входами j-ro блока вычислени  составл ющей свертки векторной информации и с информационными входами j-ro блока выбора экстремальных значений, управл ющий вход которого соединен с выходом j-ro блока задани  признака компоненты вектора, другой вход блока вычислени  составл ющей свертки векторной информации соединен с выходом соответствующего блока выбора экстремальных значений. Управл ющие входы j-x блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации соединены с выходом генератора одиночных импульсов, а их считывающие входы соединены с выходами j-x элементов задержки . Информационные выходы блоков составл ющей свертки векторной информации соединены с соответствующими входами сумматоров. Это позволило реализовать одновременное определение обобщенного показател  дл  всех вариантов решени , чем сократить врем  их расчета . Кроме того, в j-м блоке вычислени  составл ющей свертки векторной информации предполагаетс  вычисление значени  YIJ Pij/P3j, при желательной максимизации j-й компоненты и YJJ P3j/Pij, при желательной минимизации j-й компоненты варианта решени  (P3j - экстремальное значение параметра, определенное j-м блоком выбора экстремальных значений; i 1, m, где m - количество вариантов решени . При этом, если желательно максимальное значение j-ro показател  решени , то P3j max (Pijjn P3j minjPij при желательном минимальном значении j-ro показател .

Выбор оптимального решени  в предлагаемом устройстве осуществл етс  по максимуму сверток векторной информации

и

вида QI

J 1

YIJ, i 1, m. Таким образом, в

10

15

20

25

обобщенном показателе не используютс  субъективно назначаемые номинальные значени  показателей и их относительных допусков, что исключает субъективизм из расчетов и повышает точность расчетов. Кроме того, одновременный расчет всех слагаемых сверток векторной информации по всем вариантам решени  и одношаговый выбор оптимального решени  позволили существенно повысить быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Функциональна  схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блоки задани  показателей 1j, блоки задани  признака компоненты вектора 2j, блоки вычислени  составл ющей свертки векторной информации 3j, блоки выбора экстремальных значений 4j, сумматоры 5i, блок 6 выбора максимального кода, элементы задержки 8), элемент задержки 9, генератор одиночных импульсов 7, признаковые выходы 11i и

30

40

вход запуска устройства 10(1 1, m, j 1, п).

Устройство работает следующим образом .

Перед началом решени  значени  j-x компонент решени  - Pij ввод тс  в блоки задани  показателей 1 j (i 1, m, j ТГп), а в блоки 2j задани  признака компоненты вектора ввод тс  значени  1, если желате- ос лен максимальный уровень j-ro показател , и О, если желателен минимальный уровень этого показател . Решение начинаетс  подачей сигнала уровн  логической единицы на вход 10 запуска устройства. При этом сигнал поступает на считывающие входы блоков 1j, 2j (j ) и на вход генератора одиночных импульсов. С выхода блока 2j на управл ющие входы блоков 4j и 3j (j fTn) поступает сигнал единичного уровн , если желательным  вл етс  максимум, и сигнал нулевого уровн , если желательным  вл етс  минимум значени  j-ro показател .

Значени  PJJ (i ТГгп) поступают на входы блоков 3j и на входы блока выбора экстремальных значений 4j, с выхода которого экстремальное значение P3j поступает на входы блоков 3j. Через врем , достаточное дл  срабатывани  блоков выбора экстремальных значений, по вл етс  импульс на выходе генератора одиночных импульсов 7, который поступает на управл ющий вход блоков 3j и вход первого элемента задержки 8i. При этом в блоках3j осуществл етс  расчет значений YIJ (, m) I Через врем , задаваемое первым элементом задержки

45

50

55

8.f, по вл етс  импульс на выходе элемента задержки 8$, который поступает на вход второго элемента задержки 8 и на считывающий вход блока 31 и значени  У ц с выходов блока 3 поступают на соответствующие входы сумматоров 5i (i 1, m). По завершению этих процессов по вл етс  импульс на выходе элемента задержки 8, который поступает на вход элемента задержки 83 и на считывающий вход блока Зц. и значени  Ysa с выходов блока 32 поступают на соответст- вующие входы сумматоров 5i, I 1, т. Затем начинаетс  третий шаг работы,который,как и все последующие, будет аналогичен второму шагу решени . По завершении п-го шага решени  сигнал с выхода элемента задержки 9 поступает на считывающие входы сумматоров 5i, I 1, m и управл ющий вход блока 6. При этом с выходов сумматоров значени  обобщенных показателей вап

риантов решений QI ij, (i 1, m)

j 1

поступают на соответствующие информационные входы блока 6 выбора максимального кода и в блоке осуществл етс  выбор максимального значени  Qi, i 1, m. Об оптимальности К-го решени  свидетельствует сигнал уровн  логической единицы на признаковом выходе 11 к.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности за счет исключени  из алгоритма определени  сверток векторной информации субъективно назначаемых номинальных значений показателей и из допусков, а также повышение быстродействи  за счет одновременного расчета слагаемых обобщенных показателей всех вариантов решени  и реализации одношаговой процедуры выбора из них оптимального решени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  выбора многокритериальных решений, содержащее группу блоков задани  показателей, группу сумматоров, группу блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации , выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам каждого из сумматоров группы, выходы каждого из блоков задани  показателей группы подключены к соответствующим входам соответствующего блока вычислени  составл ющей свертки векторной информации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  устройства , дополнительно введены группа блоков задани  признака компоненты вектора , блик выбора максимального кода, генератор одиночных импульсов, группа блоков выбора экстремальных значений,

   группа последовательно соединенных элементов задержки, элемент задержки, вход которого подключен к выходу последнего элемента задержки группы, а выход - к считывающему входу каждого сумматора группы и к управл ющему входу блока выбора максимального кода, информационные входы которого подключены к выходам соответствующих сумматоров группы, а входы  вл ютс  признаковыми выходами устройства , вход генератора одиночных импульсов  вл етс  входом запуска устройства и подключен к считывающему входу каждого блока задани  признака компоненты вектора, к группе считывающих входов каждого блока

   задани  показателей группы, а выход подключен к входу первого элемента задержки группы и к группе управл ющих входов каждого блока формировани  составл ющей свертки векторной информации, группа считывающих входов которого подключена к выходу соответствующего элемента задержки группы, перва  группа информационных входов - к группе выходов блока задани  показателей группы и к группе информационных входов блока выбора экстремальных значений группы, втора  группа информационных входов - к выходу блока выбора экстремальных значений группы, группа входов задани  режима - к выходу

   блока задани  признака компоненты вектора группы и к входу задани  режима блока выбора экстремальных значений группы.