SU742946A1 - Device for solving partial differential equations - Google Patents
Device for solving partial differential equations Download PDFInfo
- Publication number
- SU742946A1 SU742946A1 SU782568681A SU2568681A SU742946A1 SU 742946 A1 SU742946 A1 SU 742946A1 SU 782568681 A SU782568681 A SU 782568681A SU 2568681 A SU2568681 A SU 2568681A SU 742946 A1 SU742946 A1 SU 742946A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- node
- output
- register
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при конструировании и разработке специализированных устройств, предназначенных дл решени дифференциальных уравнений в частных производных .The invention relates to computing and can be used in the design and development of specialized devices for solving partial differential equations.
Известно устройство,основанное на принципе разр дно-аналоговой обработки информации, состо щее из разр дно-логической матрицы, построенной на вентильных схемах, на выходных шинах которой вьщаютс последовательности импульсов, соответствующие парным произведени м разр дов чисел, поступающих на входы реверсивного сумматора, на выходе которого вырабатываетс решение конечно-разностного уравнени 1 .It is known a device based on the principle of bit-analog information processing, consisting of a bit-logic matrix built on valve circuits, on output buses of which sequences of pulses corresponding to the pair products of the digits of the numbers supplied to the reversible adder inputs are the output of which produces a solution to the finite-difference equation 1.
Недостатками известного устройства вл ютс большой объем оборудовани , св занный, например, с необходимостью использовани 2 -входных сумматоров дл п-разр дных чисел| трудности автоматизации процесса решени , св занные с выработкой напр жений , управл ющих разр дно-логической матрицей; трудности в разработке математического обеспечени , св занные с проблемами получени разр дных уравнений, отличающийс от исходных уравнений конечно-разностных.The disadvantages of the known device are the large amount of equipment associated, for example, with the need to use 2-input adders for n-bit numbers | the difficulty of automating the solution process associated with the generation of voltages controlling the discharge logic matrix; difficulties in developing mathematical software associated with the problems of obtaining discharge equations that are different from the original finite difference equations.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство, содержащее блок ввода, соединенный с сумматором, блок умножени , два последовательно-парал10 дельных регистра, соединенных выходами с блоком умножени и блоки шаговой коммутации, входы которых подключены к блоку умножени , соединенному с сумматором, выход которого соединен The closest to the invention in its technical nature is a device comprising an input unit connected to an adder, a multiplication unit, two serial-parallel registers connected by outputs to a multiplication unit, and step-switching units, whose inputs are connected to a multiplication unit connected to an adder, the output of which is connected
15 со входом одного из регистров. Ука .занное устройство содержит блоки, которые позвол ют хранить два значени сеточной функции на предьщулем временном слое и на данном вы исл е20 емом, а также умножить эти значени на необходимые коэффициенты в блоках умножени , что дает возможность решать уравнение теплопроводности 2 .15 with the entrance of one of the registers. This device contains blocks that allow you to store two values of the grid function on the previous time layer and on this target, and also to multiply these values by the necessary coefficients in the blocks of multiplication, which makes it possible to solve the heat equation 2.
Недостатком устройства вл етс The disadvantage of the device is
25 то, что точность решени , реализуема устройством, не превышает второго пор дка точности при равномерной сетке и первого пор дка при неравномерной сетке.25 that the accuracy of the solution implemented by the device does not exceed the second order of accuracy with a uniform grid and the first order with a non-uniform grid.
30thirty
Цель изобретени - повышение точности работы устройста.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл решени дифференциальных уравнений в частных производных, содержащее регистры, блок умножени , сумматор, коммутатор причем выход первого регистра соединен с первым входом блока умножени , выход которого соединен со входом сумматора, выход сумматора подключен к бдному из входов второго регистра, которого соединен с первыми входами коммутатора и третьего регистра , выход которого соединен со втфрым входом блока умножени , вход пефвого регистра и вторые входы втфрого и третьего регистров соединейы с информационным входом устройства , третьи входы второго и третьегр регистров и второй вход коммутатора подключены к управл ющему входу устройства, выход коммутатора вл етс информацифнным выходом устройства, введен блфк вычислени моментов функции, вхОд которого соединен с выходом второго регистра, а выход блока вычислени моментов Функции подключен к третьему входу блока умножени , а Также тем, что блок вычислени моментов функции содержит два узла умножени ,два сумматора,узел ввода, делени и регистры,причем,выход первого регистра соединен с первым входом первого узла умножен-и , выход которого подключен к первому входу первого сумматора , выход которого соединен с Первым входом узла делени , первый и Второй выходы узла ввода соединены соответственно с первым и вторым входами второго узла умножени ,второ и третий -входы которого соединены с первым и вторым выходами узла делени , первый и второй выходы второг узла умножени соединены с первым и вторым входами второго сумматора, третий вход которого соединен с третьим выходом узла делени ,третий выход узла ввода подключен к вторым входам первого узла умножени и узла делени , третий вход которого соединен с ч-етвертым выходом узла ввода, ПЯТЫЙ выход узла ввода подключен к второму входу первого сумматора, третий, четвертый и п тый входы которого соединены соответственно через второй, третий и четвертый регистры с одними информационными входами блока вычислени моментов функции, другие информационные входы которого подключены, соответственно, к входу первого регистра и к второму входу узла ввода, выход второго сумматора вл етс информационным выходом блока вычислени моментов функциThe goal is achieved by the fact that the device for solving partial differential equations containing registers, a multiplier, an adder, a switch, the output of the first register connected to the first input of the multiplication unit, the output of which is connected to the input of the adder, the output of the adder The second register, which is connected to the first inputs of the switch and the third register, the output of which is connected to the third input of the multiplication unit, the input register register and the second inputs of the third and third registers The third inputs of the second and third registers and the second input of the switch are connected to the control input of the device, the output of the switch is the information output of the device, the function for calculating the moments of the function is entered, the input of which is connected to the output of the second register, and the output of the calculator The functions are connected to the third input of the multiplication block, and also by the fact that the function’s moment calculation block contains two multiplication nodes, two adders, an input node, a division, and registers, and the first register is connected to the first input of the first node multiplied-and, the output of which is connected to the first input of the first adder, the output of which is connected to the first input of the division node, the first and second outputs of the input node are connected respectively to the first and second inputs of the second node multiplying, second and the third inputs of which are connected to the first and second outputs of the division node, the first and second outputs of the second multiplication node are connected to the first and second inputs of the second adder, the third input of which is connected to the third output of the division node, the third the output of the input unit is connected to the second inputs of the first multiplication unit and the division node, the third input of which is connected to the h-fourth output of the input node, the FIFTH output of the input node is connected to the second input of the first adder, the third, fourth and fifth inputs of which are connected respectively via the second, the third and fourth registers with one information inputs of the function moment calculator, the other information inputs of which are connected, respectively, to the input of the first register and to the second input of the input node, the output of the second adder is with information output of the function moment calculator
На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.
Устройство дл решени дифференциальных уравнений в частных производных содержит регистры 1-3, блок 4 умножени , сумматор 5, коммутатор 6 блок 7 вычислени моментов функции.The device for solving differential equations in partial derivatives contains registers 1-3, multiplication unit 4, adder 5, switch 6, function moments calculating unit 7.
В состав блока 7 вход т регистры 8-11, узел 12 ввода, узлы 13 и 14 умножени , узел 15 делени , сумматоры 16 и 17.Block 7 includes registers 8-11, input node 12, multiplication nodes 13 and 14, division node 15, adders 16 and 17.
Алгоритм, реализуемый устройством , получаетс в результате замены вторых производных уравненийThe algorithm implemented by the device is obtained by replacing the second derivative equations.
lf lf
моментами функции U, а первой производной по конечно-разностным отношени м , что приводит к уравнениюmoments of the function U, and the first derivative with respect to the finite-difference relations, which leads to the equation
. . , .и ,. . , and
-JK.,J Цци-JK., J QC
, .лl
Wk ., ;-F, Wk.,; -F,
х-,3 x-, 3
которое вычисл етс по вной итера ционной формуле видаwhich is calculated by an explicit iterative formula of the form
i,n-t,s. ,м,5 ,5 J., . ,,..где вычисление моментов функций и происходит при решении следующих систем алгебраических уравнений:i, n-t, s. , m, 5, 5 J.,. ,, .. where the calculation of the moments of the functions occurs when solving the following systems of algebraic equations:
/k,. .4-д .д . .fc м11:,/ k ,. .4-d .d. .fc m11 :,
.Ь K.J KJ+I .B K.J KJ + I
;.,,,.4Д -.. ...:;. ,,,. 4Д - .. ...:
.J t.l Ktl.,.J t.l Ktl.,
При ЭТОМ решаетс уравнениеTHIS solves the equation
,,.,,.
в,а .in as well
-- С,-с.А - fti d- S ,.S.A. - fti d
c, c,
где А , С. ,Where A, C.,
В - значение разностных коэффициентов видаB - the value of the difference coefficients of the form
А,М,..,+С,-М.. A, M, .., + C, -M ..
d-j i d - матрица правой част d j i d - matrix of the right part
Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.
В регистры 1-3 занос тс начальны услови и uP,j, Я ,|- Эти значени умножаютс в локе 4 на моменты функций K.j и АД , поступающие на вход блока 4 с выхода блока 7. Полученные произведени складываютс на сумматоре 5 и поступают в регистр 2 в качестве 1-ой итерации решени на 1-ом временном слое. Аналогично получаетс 2-а и т.д. итерации искомого решени .При этом блок 7 вычисiltD Registers 1-3 are entered by initial conditions and uP, j, I, | - These values are multiplied in lock 4 by the moments of the functions Kj and HELL, which arrive at the input of block 4 from the output of block 7. The resulting products are added to adder 5 and entered into register 2 as the 1st iteration of the decision on the 1st time layer. Similarly, it turns out 2-a, etc. iteration of the desired solution. With this block 7 computeD
л ет моменты функции .. lt moments of function ..
K,j mHiS-zj )K, j mHiS-zj)
V.VV.V
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568681A SU742946A1 (en) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | Device for solving partial differential equations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568681A SU742946A1 (en) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | Device for solving partial differential equations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU742946A1 true SU742946A1 (en) | 1980-06-25 |
Family
ID=20744119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782568681A SU742946A1 (en) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | Device for solving partial differential equations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU742946A1 (en) |
-
1978
- 1978-01-09 SU SU782568681A patent/SU742946A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4168530A (en) | Multiplication circuit using column compression | |
Swartzlander | The quasi-serial multiplier | |
JPH02112023A (en) | Cardinal number 16 divider | |
US5144576A (en) | Signed digit multiplier | |
US3878985A (en) | Serial-parallel multiplier using booth{3 s algorithm with combined carry-borrow feature | |
SU742946A1 (en) | Device for solving partial differential equations | |
CN109388372B (en) | MSD (minimum-order-of-performance) multiplication calculation method of three-value optical processor based on minimum module | |
RU2786204C1 (en) | Digital smoother | |
SU1092529A1 (en) | Device for presenting bell-shaped functions | |
SU711577A1 (en) | Approximate computation arrangement | |
SU691848A1 (en) | Apparatus for computing fifth root | |
SU991414A1 (en) | Multiplication device | |
Deepika et al. | Low power FIR filter design using truncated multiplier | |
SU562838A1 (en) | Multi-bit computing device | |
SU1098003A1 (en) | Device for calculating polynomial | |
Teja et al. | VLSI Architecture for Fractional-Order Adaptive Filter | |
SU940167A1 (en) | Device for solving linear simultaneous equations | |
SU798863A1 (en) | Digital device for solving simultaneous algebraic equations | |
SU928348A1 (en) | Device for calculating trigonometric functions | |
SU1119006A1 (en) | Device for dividing numbers | |
SU928351A1 (en) | Digital integrator | |
SU894592A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU732865A1 (en) | Dividing device | |
SU942042A1 (en) | Device for determination of haar coefficient dispersion | |
SU951293A1 (en) | Calculating device |