SU1765835A1 - Устройство дл выбора оптимальных решений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть исполь- зовано дл  решени  задачи многокритериальной оптимизации. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и упрощение устройства. Устройство содержит группу блоков задани  показателей, группу блоков задани  допусков, группу блоков пам ти показателей, группу блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации, группу сумматоров, группу генераторов одиночных импульсов, группу элементов задержки и блок выбора минимума. Повышение быстродействи  достигаетс  одновременным формированием обобщенных показателей всех сравниваемых решений и одношаговым выбором оптимального решени  в блоке выбора минимума, а упрощение - реализацией более простой зависимости дл  формировани  обобщенных показателей. 1 ил.

Description

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, кибернетика, № 5).

Известно устройство дл  выбора решений задач многокритериальной оптимизации 1. Это устройство обеспечивает определение обобщенных показателей эффективности многокритериальных задач, однако использует дл  этого ранжировку показателей по субъективно задаваемым их весовым коэффициентам. Кроме того, данное устройство не учитывает информацию о

требуемом (номинальном) уровне показателей и относительных предельно допустимых отклонени х показателей от этих уровней.

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 блоков умножени . Это устройство обеспечивает выбор лучшего в смысле прин того набора показателей решени , но обладает низким быстродействием и сложной функциональной схемой.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и упрощение устройства.

VI

О

ел со

Сл)

сл

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в устройстве, содержащем группу блоков задани  показателей, группу блоков задани  допусков, группу блоков пам ти показателей , группу блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации и группу сумматоров, введены блок выбора минимума, группа генераторов одиночных импульсов, элемент задержки и группа элементов задержки. При этом считывающие входы j-ro блока задани  показател , j-ro блока задани  допуска и j-ro блока пам ти показателей объединены и соединены со входом j-ro генератора одиночных импульсов и j-ro элемента задержки (j+ 1,п, где п - количество компонентов в каждом варианте решени ). Выходы j-x блоков задани  показател  и блоков задани  допуска соединены с выходами j-x блоков вычислени  со- ставл ющей свертки векторной информации, другие входы которых соединены с входами соответствующего блока пам ти показателей, управл ющий вход соединен с выходом соответствующего генератора одиночных импульсов, а информа- ционные выходы соединены с соответствующими входами сумматоров. Это позволило одновременно осуществить расчет обобщенного показател  дл  всех вариантов решени  и сократить врем  их расчета в m раз по сравнению с известным (где m - количество вариантов решени ). Выходы сумматоров соединены с соответствующими входами блока выбора минимума, что обеспечивает определение оптимального решени  за один шаг, тогда как в известном устройстве необходимо дл  этого m шагов. Кроме того, в j-м блоке вычислени  составл ющей свертки векторной информации предполагаетс  вычисление значений YIJ /Pij/Pj-l|/yj, i 1,rn, а выбор оптимального решени  в предлагаемом устройстве осуществл етс  по минимуму сверток векторной информации вида Qi 2, YJJ, ,m,

J 1

то есть в обобщенном показателе не используетс  значение нормирующего делител . Это позволило упростить устройство за счет исключени  из функциональной схемы группы сумматоров, группы делителей, двух групп квадраторов и группы умножителей.

Функциональна  схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блоки задани  показателей Ij, блоки задани  допусков 2j, блоки пам ти показателей 3j, блоки вычислени  составл ющей свертки векторной информации 4j, сумматоры 5j, блок 6 выбора минимума , 7j элементы задержки, 8j генераторы

и

одиночных импульсов, 9 элемент задержки, , признаковые выходы 10| и вход запуска устройства 11 (9j 1,n, i 1,m).

Устройство работает следующим обра- 5 зом.

Обозначим набор показателей решений (векторов) черезЦРц}/, 1,m, j 1,n, где т - количество вариантов решений, п - количество показателей в каждом решении. Все 10 компоненты решени  PIJ, i 1,m запоминаетс  в блоке 3j. Вектор номинальных значений показателей обозначим //Pj//,j 1, каждое значение PJ запоминаетс  в соответствующем блоке 1j. BeKTOpjJyji/j 1|г относи- 15 допусков запоминаетс  в блоках 2j, J-1,n.

Решение начинаетс  подачей импульса соответствующей длительности на вход 11 запуска устройства. При этом импульс поступает на считывающие входы блоков 1i, 2i, 3i и входы элемента задержки 7i и генератора одиночных импульсов 8i. Значени  Р1,И 1, PI, i 1,m, i 1,m поступают на входы блока 4i, и в них осуществл етс  расчет значений Yn iPii/Pi - 11/ Xj, i 1,m. Через врем , достаточное дл  расчета, по вл етс  импульс на выходе генератора одиночных импульсов 8i, который поступает на управл ющий вход блока 4i и значени  Yn, i 1 ,m с выходов блока 4i поступают на соответствующие входы сумматоров 5i, i 1,m. Длительность импульса генераторов одиночных импульсов 8j, j 1,n должна обеспечивать работу сумматоров 5i, i 1,m. По завершению этих процессов по вл етс  импульс на выходе элемента задержки 7ч и начинаетс  второй шаг работы, который как и все последующие будет аналогичен рассмотренному первому шагу решени . По завершению п-го решени  сигнал с выхода элемента задержки 7п поступаетнасчитывающие входы сумматоров 5j, i 1,m и вход элемента задержки 9. При этом с выходов сумматоров значени  обобщенных показателей вариантов решений Qi 2 Yij, I 1 m поступают на соответJ 1

ствующие информационные входы блока выбора минимума. При по влении сигнала с выхода, элемента задержки 9 он поступает на управл ющий вход блока выбора минимума бив блоке осуществл етс  выбор минимального значени  Qj, I 1,m. Об оптимальности К-го решени  свидетельствует сигнал уровн  логической единицы на признаковом выходе 10к.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает без повышени  уровн  субъективизма существенное увеличение быстродействи  за счет одновременного

20

25

30

35

40

45

50

55

формировани  обобщенных показателей всех вариантов решений и одношагового их сравнени , а также упрощение устройства за счет использовани  более простой свертки векторной информации и обобщенный показатель.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  выбора оптимальных решений, содержащее группу блоков задани  показателей, группу блоков задани  допусков , группу блоков пам ти показателей, группу блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации и группу сумматоров, группа информационных входов каждого из которых подключена к соответствующим выходам каждого из блоков вычислени  составл ющей свертки векторной информации группы, группа информационных входов каждого из которых подключена к выходам соответствующих блока задани , показателей группы, блока задани  допусков группы и к группе выходов соответствующего блока пам ти показателей группы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и упрощени  устройства, дополнительно введены блок выбора минимума, группа генераторов одиночных импульсов, элемент задержки и группа последовательно соединенных элементов задержки, вход

   первого из которых  вл етс  входом запуска устройства, а вход каждого из которых подключен соответственно к входу соответствующего генератора одиночных импульсов группы, к считывающему входам

   соответствующих блока задани  показателей группы и блока задани  допусков группы , к группе считывающих входов соответствующего блока пам ти показателей группы, выход последнего элемента задержки группы подключен к входу элемента задержки и к считывающему входу каждого сумматора группы, вход каждого из которых подключен к соответствующему информационному входу блока выбора минимума,

   управл ющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, а группа выходов  вл етс  группой признаковых выходов устройства, выход каждого генератора одиночных импульсов группы подключен к

   группе считывающих входов соответствующего блока вычислени  составл ющей свертки векторной информации группы.