Обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел
Номер патенту: 65212
Опубліковано: 25.11.2011
Автори: Кондратенко Юрій Пантелійович, Кондратенко Ніна Юріївна, Кондратенко Володимир Юрійович
Формула / Реферат
Обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел, що містить у своєму складі задавальний елемент для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, багатоканальний блок пам'яті з шістьма виходами для введення і зберігання даних, що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечітких множин з трикутною формою функцій належності, багатофункціональний обчислювальний блок та блок відображення обробленої інформації, багатофункціональний обчислювальний блок виконаний у вигляді арифметико-логічного пристрою, що містить перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий, восьмий та дев'ятий суматори, перший, другий, третій і четвертий керовані ключі, перший, другий і третій порогові елементи, перший і другий елементи І, перший і другий блоки ділення, а також перший і другий елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ, перший прямий вхід першого суматора підключений до першого входу багатофункціонального обчислювального блока і до інформаційних входів першого та другого керованих ключів, а вихід першого суматора - до входу першого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента І та з керованим входом першого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу другого суматора, вихід якого з'єднаний з входом другого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І, з входом першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ та з керованим входом другого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу третього суматора, вихід якого з'єднаний з входом третього порогового елемента, вихід якого з'єднаний через другий елемент ЗАПЕРЕЧЕННЯ з другим входом другого елемента І, вихід якого підключений до керованого входу четвертого керованого ключа, підключеного своїм виходом до другого прямого входу шостого суматора, вихід якого з'єднаний з виходом багатофункціонального обчислювального блока, а перший прямий вхід - з виходом третього керованого ключа, керуючий вхід якого з'єднаний з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ, вихід четвертого суматора з'єднаний з другим входом першого блока ділення, а вихід п'ятого суматора - з другим входом другого блока ділення, вихід задавального елемента з'єднаний з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, вихід якого підключений до входу блока відображення обробленої інформації, перші входи сьомого та восьмого суматорів підключені відповідно до першого і другого виходів багатоканального блока пам'яті, який відрізняється тим, що введено додатково три суматори, чотири помножувачі та три блоки ділення, перший інвертований вхід сьомого суматора підключений до другого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого інвертованого входу одинадцятого суматора та першого входу третього блока ділення, другий прямий вхід сьомого суматора - до третього входу багатофункціонального обчислювального блока, першого прямого входу восьмого суматора та першого входу четвертого блока ділення, а вихід сьомого суматора - до першого прямого входу четвертого суматора, другий інвертований вхід восьмого суматора підключений до третього виходу багатоканального блока пам'яті, четвертого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого інвертованого входу дванадцятого суматора та першого входу п'ятого блока ділення, а вихід восьмого суматора - до першого прямого входу п'ятого суматора, перший інвертований вхід дев'ятого суматора підключений до четвертого виходу багатоканального блока пам'яті, п'ятого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого входу першого помножувача та другого входу п'ятого блока ділення, другий прямий вхід дев'ятого суматора - до п'ятого виходу багатоканального блока пам'яті, шостого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого прямого входу десятого суматора та другого входу четвертого блока ділення, а вихід дев'ятого суматора - до першого входу третього помножувача, другий інвертований вхід десятого суматора підключений до шостого виходу багатоканального блока пам'яті, сьомого входу багатофункціонального обчислювального блока, другого входу третього блока ділення та першого входу другого помножувача, а вихід десятого суматора - до першого входу четвертого помножувача, другі входи першого, другого, третього і четвертого помножувачів з'єднані з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, другий інвертований вхід четвертого суматора з'єднаний з виходом четвертого помножувача, а другий інвертований вхід п'ятого суматора - з виходом третього помножувача, вихід першого помножувача підключений до другого прямого входу дванадцятого суматора, вихід якого з'єднаний з першим входом другого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу четвертого керованого ключа, вихід другого помножувача підключений до другого прямого входу одинадцятого суматора, вихід якого з'єднаний з першим входом першого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу третього керованого ключа, а другий інвертований вхід першого, другого і третього суматорів з'єднаний з виходом відповідно третього, четвертого і п'ятого блоків ділення.
Текст
Обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел, що містить у своєму складі задавальний елемент для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, багатоканальний блок пам'яті з шістьма виходами для введення і зберігання даних, що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечітких множин з трикутною формою функцій належності, багатофункціональний обчислювальний блок та блок відображення обробленої інформації, багатофункціональний обчислювальний блок виконаний у вигляді арифметикологічного пристрою, що містить перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий, восьмий та дев'ятий суматори, перший, другий, третій і четвертий керовані ключі, перший, другий і третій порогові елементи, перший і другий елементи І, перший і другий блоки ділення, а також перший і другий елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ, перший прямий вхід першого суматора підключений до першого входу багатофункціонального обчислювального блока і до інформаційних входів першого та другого керованих ключів, а вихід першого суматора до входу першого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента І та з керованим входом першого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу другого суматора, вихід якого з'єднаний з входом другого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І, з входом першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ та з керованим входом другого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу третього суматора, вихід якого з'єднаний з входом третього порогового елемента, вихід якого з'єднаний через другий елемент ЗАПЕРЕЧЕННЯ з другим входом другого елемента І, вихід якого підключений до керованого входу четвертого керованого ключа, підключеного своїм виходом до другого прямого входу шостого суматора, вихід якого з'єднаний з 2 (19) 1 3 65212 4 функціонального обчислювального блока, другого входу третього блока ділення та першого входу другого помножувача, а вихід десятого суматора до першого входу четвертого помножувача, другі входи першого, другого, третього і четвертого помножувачів з'єднані з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, другий інвертований вхід четвертого суматора з'єднаний з виходом четвертого помножувача, а другий інвертований вхід п'ятого суматора - з виходом третього помножувача, вихід першого помножувача підключений до другого прямого входу дванадцятого су матора, вихід якого з'єднаний з першим входом другого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу четвертого керованого ключа, вихід другого помножувача підключений до другого прямого входу одинадцятого суматора, вихід якого з'єднаний з першим входом першого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу третього керованого ключа, а другий інвертований вхід першого, другого і третього суматорів з'єднаний з виходом відповідно третього, четвертого і п'ятого блоків ділення. Корисна модель належить до обчислювальної техніки, а саме до моделювання керованих процесів і об'єктів, що функціонують в умовах невизначеності, й може бути використана для групової обробки нечіткої інформації, зокрема, для автоматичного визначення ступеня приналежності відповідних параметрів або показників до результуючих нелінійних нечітких множин, сформованих в результаті ділення нечітких множин з трикутною формою функцій належності. Відомо про пристрої для групової обробки нечіткої інформації, що базуються на використанні задавальних елементів, багатофункціональних обчислювальних блоків, блоків відображення обробленої інформації та багатоканальних блоків пам'яті для зберігання значень нечіткого параметра та відповідних значень ступеня приналежності, згідно з заданою формою функції належності досліджуваної нечіткої множини. Прикладом таких пристроїв є пристрій для обробки нечіткої інформації, що реалізує спосіб одержання якісних експертних оцінок при моделюванні економічних, соціальних, біологічних систем [патент України № 71851, G06F17/60, G06N7/06, 2004], що має у своєму складі задавальний елемент для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, виконаний у вигляді потенціометричного задатчика або задатчика з покажчиком, що має можливість переміщуватись і позиціонуватись між крайніми поділками на шкалі оцінок, багатоканальний блок пам'яті для введення і зберігання даних (min і max - границь числового відрізку [min max], на якому визначається значення нечіткого параметра x, а також n - цілого значення потенційної лінгвістичної потужності числового відрізку [min max], що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечіткого числа, наприклад A , з трикут відповідної до задавального сигналу нечіткої множини з трикутною формою функції належності, але не формує в автоматичному режимі ступінь приналежності A x будь-якого заданого компонента ~ ною формою функції належності, багатофункціональний обчислювальний блок та блок відображення обробленої інформації, вихід задавального елемента та перший, другий і третій виходи багатоканального блока пам'яті з'єднані відповідно з першим, другим, третім і четвертим входами багатофункціонального обчислювального блока, вихід якого підключений до входу блока відображення обробленої інформації. Такий пристрій має наступні проблеми: - мають місце обмежені функціональні можливості, оскільки пристрій забезпечує формування ~ x, що є складовою носія нечіткої множини A з ~ трикутною формою функції належності; - для реалізації компонентів пристрою з відповідними взаємозв'язками має місце застосування ПЕОМ, що ускладнює використання такого пристрою у складі вбудованих електронних систем (embedded systems), які широко використовуються в бортових обчислювальних комплексах різнотипного призначення. Найбільш близьким до запропонованого є пристрій для групової обробки нечіткої інформації [патент України № 48972, G06F17/20, Бюл. № 7, 2010], що прийнятий як найближчий аналог. Цей пристрій для групової обробки нечіткої інформації має у своєму складі задавальний елемент для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, багатоканальний блок пам'яті для введення і зберігання даних, що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечітких множин з трикутною формою функцій належності, багатофункціональний обчислювальний блок, блок відображення обробленої інформації, сьомий, восьмий та дев'ятий суматори. Багатофункціональний обчислювальний блок, що виконаний у вигляді арифметико-логічного пристрою, містить перший, другий, третій, четвертий, п'ятий і шостий суматори, перший, другий, третій і четвертий керовані ключі, перший, другий і третій порогові елементи, перший і другий елементи І, перший і другий блоки ділення, а також перший і другий елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ. Перший прямий вхід першого суматора підключений до першого входу багатофункціонального обчислювального блока і до інформаційних входів першого та другого керованих ключів, другий інвертований вхід - до другого входу багатофункціонального обчислювального блока і до першого інвертованого входу четвертого суматора, а вихід - до першого входу першого блока ділення і до входу першого порогового елемента. Вихід першого порогового елемента з'єднаний з першим входом першого елемента І та з керованим входом першого керованого ключа. Вихід першого керованого ключа підключений до першого прямого входу другого суматора, другий інвер 5 65212 тований вхід якого з'єднаний з третім входом багатофункціонального обчислювального блока, з другим прямим входом четвертого суматора і з першим інвертованим входом п'ятого суматора, а вихід - з входом другого порогового елемента. Вихід другого порогового елемента з'єднаний з першим входом другого елемента І, з входом першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ та з керованим входом другого керованого ключа. Вихід другого керованого ключа підключений до першого прямого входу третього суматора, другий інвертований вхід якого з'єднаний з четвертим входом багатофункціонального обчислювального блока і з другим прямим входом п'ятого суматора, а вихід - з першим входом другого блока ділення і входом третього порогового елемента. Вихід третього порогового елемента з'єднаний через другий елемент ЗАПЕРЕЧЕННЯ з другим входом другого елемента І. Вихід другого елемента І підключений до керованого входу четвертого керованого ключа, інформаційний вхід якого підключений до виходу другого блока ділення, а вихід - до другого інвертованого входу шостого суматора. Вихід шостого суматора з'єднаний з виходом багатофункціонального обчислювального блока, а перший прямий вхід - через третій керований ключ з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ. Вихід п'ятого суматора з'єднаний з другим входом другого блока ділення, а вихід четвертого суматора - з другим входом першого блока ділення, вихід якого підключений до керованого входу третього керованого ключа. Входи сьомого суматора підключені відповідно до першого та четвертого виходів багатоканального блока пам'яті, а вихід сьомого суматора - до другого входу багатофункціонального обчислювального блока. Входи восьмого суматора з'єднані відповідно з другим та п'ятим виходами багатоканального блока пам'яті, а вихід восьмого суматора - з третім входом багатофункціонального обчислювального блока. Входи дев'ятого суматора підключені відповідно до третього та шостого виходів багатоканального блока пам'яті, а вихід дев'ятого суматора - до четвертого входу багатофункціонального обчислювального блока. Вихід задавального елемента з'єднаний з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, вихід якого підключений до входу блока відображення обробленої інформації. Такий пристрій має обмежені функціональні можливості, оскільки при груповій обробці нечіткої інформації не забезпечує визначення в автоматичному режимі ступеня приналежності C x A / B x будь-якого заданого компонента ~ ~ ~ x, що є складовою носія результуючої нечіткої множини C A/ B з нелінійною формою функції ~ ~ ~ належності, яка формується в результаті здійснення операції ділення нечіткої множини A на ~ нечітку множину B з трикутною формою функцій ~ належності. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення обчислювального пристрою шля 6 хом зміни його схемотехнічного виконання та введення додаткових електронних блоків, що дозволить в автоматичному режимі формувати значення ступеню приналежності C x A / B x будь~ ~ ~ якого заданого компонента x, який є складовою носія результуючої нечіткої множини C , що фор~ мується шляхом здійснення операції ділення нечітких множин A на B з трикутною формою функ~ ~ цій належності, де A,B R . ~ ~ Поставлена задача вирішується тим, що обчислювальний пристрій для множення нечітких чисел що містить у своєму складі задавальний елемент для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, багатоканальний блок пам'яті з шістьма виходами для введення і зберігання даних, що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечітких множин з трикутною формою функцій належності, багатофункціональний обчислювальний блок та блок відображення обробленої інформації, багатофункціональний обчислювальний блок виконаний у вигляді арифметикологічного пристрою, що містить перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий, восьмий та дев'ятий суматори, перший, другий, третій і четвертий керовані ключі, перший, другий і третій порогові елементи, перший і другий елементи І, перший і другий блоки ділення, а також перший і другий елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ, перший прямий вхід першого суматора підключений до першого входу багатофункціонального обчислювального блока і до інформаційних входів першого та другого керованих ключів, а вихід першого суматора до входу першого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента І та з керованим входом першого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу другого суматора, вихід якого з'єднаний з входом другого порогового елемента, вихід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І, з входом першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ та з керованим входом другого керованого ключа, вихід якого підключений до першого прямого входу третього суматора, вихід якого з'єднаний з входом третього порогового елемента, вихід якого з'єднаний через другий елемент ЗАПЕРЕЧЕННЯ з другим входом другого елемента І, вихід якого підключений до керованого входу четвертого керованого ключа, підключеного своїм виходом до другого прямого входу шостого суматора, вихід якого з'єднаний з виходом багатофункціонального обчислювального блока, а перший прямий вхід - з виходом третього керованого ключа, керуючий вхід якого з'єднаний з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ, вихід четвертого суматора з'єднаний з другим входом першого блока ділення, а вихід п'ятого суматора - з другим входом другого блока ділення, вихід задавального елемента з'єднаний з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, вихід якого підключений до входу блока відображення обробленої інформації, перші 7 входи сьомого та восьмого суматорів підключені відповідно до першого і другого виходів багатоканального блока пам'яті, згідно з корисною моделлю, введено додатково три суматори, чотири помножувачі та три блоки ділення, перший інвертований вхід сьомого суматора підключений до другого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого інвертованого входу одинадцятого суматора та першого входу третього блока ділення, другий прямий вхід сьомого суматора - до третього входу багатофункціонального обчислювального блока, першого прямого входу восьмого суматора та першого входу четвертого блока ділення, а вихід сьомого суматора - до першого прямого входу четвертого суматора, другий інвертований вхід восьмого суматора підключений до третього виходу багатоканального блока пам'яті, четвертого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого інвертованого входу дванадцятого суматора та першого входу п'ятого блока ділення, а вихід восьмого суматора - до першого прямого входу п'ятого суматора, перший інвертований вхід дев'ятого суматора підключений до четвертого виходу багатоканального блока пам'яті, п'ятого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого входу першого помножувача та другого входу п'ятого блока ділення, другий прямий вхід дев'ятого суматора - до п'ятого виходу багатоканального блока пам'яті, шостого входу багатофункціонального обчислювального блока, першого прямого входу десятого суматора та другого входу четвертого блока ділення, а вихід дев'ятого суматора - до першого входу третього помножувача, другий інвертований вхід десятого суматора підключений до шостого виходу багатоканального блока пам'яті, сьомого входу багатофункціонального обчислювального блока, другого входу третього блока ділення та першого входу другого помножувача, а вихід десятого суматора до першого входу четвертого помножувача, другі входи першого, другого, третього і четвертого помножувачів з'єднані з першим входом багатофункціонального обчислювального блока, другий інвертований вхід четвертого суматора з'єднаний з виходом четвертого помножувача, а другий інвертований вхід п'ятого суматора - з виходом третього помножувача, вихід першого помножувача підключений до другого прямого входу дванадцятого суматора, вихід якого з'єднаний з першим входом другого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу четвертого керованого ключа, вихід другого помножувача підключений до другого прямого входу одинадцятого суматора, вихід якого з'єднаний з першим входом першого блока ділення, підключеного своїм виходом до інформаційного входу третього керованого ключа, а другий інвертований вхід першого, другого і третього суматорів з'єднаний з виходом відповідно третього, четвертого і п'ятого блоків ділення. На фіг. 1 представлено схему обчислювального пристрою для ділення нечітких чисел, а на фіг. 2 - результуючу нечітку множину C A/ B , яка ілюструє процеси ділення нечіткого ~ ~ ~ 65212 8 числа A на нечітке число B з трикутною формою ~ ~ функцій належності, де A,B R . ~ ~ Обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел містить задавальний елемент 1 для введення експертних оцінок відповідного нечіткого параметра, багатоканальний блок пам'яті 2 для введення і зберігання даних, що характеризують нечітку інформацію у вигляді нечітких множин з трикутною формою функцій належності, багатофункціональний обчислювальний блок 3, блок відображення 4 обробленої інформації. Багатофункціональний обчислювальний блок 3 виконаний у вигляді арифметико-логічного пристрою. Блок 3 містить перший 5, другий 6, третій 7, четвертий 8, п'ятий 9, шостий 10, сьомий 11, восьмий 12, дев'ятий 13, десятий 14, одинадцятий 15 та дванадцятий 16 суматори, перший 17, другий 18, третій 19 і четвертий 20 керовані ключі, перший 21, другий 22 і третій 23 порогові елементи, перший 24 і другий 25 елементи І, перший 26, другий 27, третій 28, четвертий 29 і п'ятий 30 блоки ділення, перший 31 і другий 32 елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ, а також перший 33, другий 34, третій 35 і четвертий 36 помножувачі. Перший прямий вхід першого суматора 5 підключений до першого входу багатофункціонального обчислювального блока 3 і до інформаційних входів першого 17 та другого 18 керованих ключів, а вихід - до входу першого порогового елемента 21. Вихід першого порогового елемента 21 з'єднаний з першим входом першого елемента І 24 та з керованим входом першого керованого ключа 17, вихід якого підключений до першого прямого входу другого суматора 6. Вихід другого суматора 6 з'єднаний з входом другого порогового елемента 22, вихід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І 25, з входом першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ 31 та з керованим входом другого керованого ключа 18, вихід якого підключений до першого прямого входу третього суматора 7. Вихід третього суматора 7 з'єднаний з входом третього порогового елемента 23, вихід якого з'єднаний через другий елемент ЗАПЕРЕЧЕННЯ 32 з другим входом другого елемента І 25. Вихід другого елемента І 25 підключений до керованого входу четвертого керованого ключа 20, підключеного своїм виходом до другого прямого входу шостого суматора 10. Вихід шостого суматора 10 з'єднаний з виходом багатофункціонального обчислювального блока 3, а перший прямий вхід шостого суматора 10 - з виходом третього керованого ключа 19. Керований вхід третього керованого ключа 19 з'єднаний з виходом першого елемента І 24, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ 31. Вихід п'ятого суматора 9 з'єднаний з другим входом другого блока ділення 27, а вихід четвертого суматора 8 - з другим входом першого блока ділення 26. Перші входи сьомого 11 та восьмого 12 суматорів підключені відповідно до першого і другого виходів багатоканального блока пам'яті 2. При цьому перший інвертований вхід сьомого суматора 11 підключений одночасно до другого входу багатофунк 9 ціонального обчислювального блока 3, першого інвертованого входу одинадцятого суматора 15 та першого входу третього блока ділення 28, другий прямий вхід сьомого суматора 11 - до третього входу багатофункціонального обчислювального блока 3, першого прямого входу восьмого суматора 12 та першого входу четвертого блока ділення 29, а вихід сьомого суматора 11 - до першого прямого входу четвертого суматора 8. Другий інвертований вхід восьмого суматора 12 підключений до третього виходу багатоканального блока пам'яті 2, четвертого входу багатофункціонального обчислювального блока 3, першого інвертованого входу дванадцятого суматора 12 та першого входу п'ятого блока ділення 30, а вихід восьмого суматора 12 - до першого прямого входу п'ятого суматора 9. Перший інвертований вхід дев'ятого суматора 13 підключений до четвертого виходу багатоканального блока пам'яті 2, п'ятого входу багатофункціонального обчислювального блока 3, першого входу першого помножувача 33 та другого входу п'ятого блока ділення 30, другий прямий вхід дев'ятого суматора 13 - до п'ятого виходу багатоканального блока пам'яті 2, шостого входу багатофункціонального обчислювального блока 3, першого прямого входу десятого суматора 14 та другого входу четвертого блока ділення 29, а вихід дев'ятого суматора 13 - до першого входу третього помножувача 35. Другий інвертований вхід десятого суматора 14 підключений до шостого виходу багатоканального блока пам'яті 2, сьомого входу багатофункціонального обчислювального блока 3, другого входу третього блока ділення 28 та першого входу другого помножувача 34, а вихід десятого суматора 14 - до першого входу четвертого помножувача 36. Другі входи першого 33, другого 34, третього 35 і четвертого 36 помножувачів з'єднані з першим входом багатофункціонального обчислювального блока 3. Другий інвертований вхід четвертого суматора 8 з'єднаний з виходом четвертого помножувача 36, а другий інвертований вхід п'ятого суматора 9 - з виходом третього помножувача 35. Вихід першого помножувача 33 підключений до другого прямого входу дванадцятого суматора 16, вихід якого з'єднаний з першим входом другого блока ділення 27, підключеного своїм виходом до інформаційного входу четвертого керованого ключа 20. Вихід другого помножувача 34 підключений до другого прямого входу одинадцятого суматора 15, вихід якого з'єднаний з першим входом першого блока ділення 26, підключеного своїм виходом до інформаційного входу третього керованого ключа 19. Другий інвертований вхід першого суматора 5 з'єднаний з виходом третього блока ділення 28, другий інвертований вхід другого суматора 6 - з виходом четвертого блока ділення 29, а другий інвертований вхід третього суматора 7 - з виходом п'ятого блока ділення 30. Вихід задавального елемента 1 з'єднаний з першим входом багатофункціонального обчислювального блока 3, вихід якого підключений до входу блока відображення обробленої інформації 4. Як задавальний елемент 1 може бути використаний потенціометричний задатчик або задатчик 65212 10 з покажчиком, що має можливість переміщуватись і позиціонуватись між крайніми поділками на шкалі оцінок (наприклад задатчик відповідно Патенту України № 71851, 2004). Як багатоканальний блок пам'яті 2 може бути використаний блок пам'яті коефіцієнтів, побудований на регістрах пам'яті (відповідно Патенту Російської Федерації № 2050587, 1995), або блок пам'яті з лінійкою регульованих джерел опорної напруги. Блок відображення 4 обробленої інформації та компоненти багатофункціонального обчислювального блока 3 (суматори, помножувачі, елементи І, порогові елементи, блоки ділення, керовані ключі та елементи ЗАПЕРЕЧЕННЯ) є типовими компонентами комп'ютерних систем. Запропонований пристрій працює наступним чином. У початковому стані інформаційні входи керованих ключів 17-20 відключені від їх відповідних виходів. На виходах порогових елементів 21, 22 і 23, а також на виході багатофункціонального обчислювального блока 3 встановлені сигнали нульового рівня. На виходах елементів ЗАПЕРЕЧЕННЯ 31, 32 та на других входах елементів І 24, 25 встановлені відповідно одиничні сигнали. На першому, другому і третьому виходах багатоканального блока пам'яті 2 встановлені відповідно сигнали a1, a2, a3 , що представляють собою трійку чисел, за допомогою яких може бути параметризована задана нечітка множина A з трикутною ~ формою функції належності A x , зокрема у ви~ гляді A a1, a 2 , a3 , де параметр a 2 визначає ~ максимально можливий ступінь приналежності A a 2 1 , а параметри a1 і a 3 представляють ~ собою ліву і праву границі діапазону існування нечіткого параметра x в межах нечіткої множини A a1, a 2 , a3 , A a1 0 тобто і ~ ~ A a3 0, A R . Нечітка множина A при цьому ~ ~ ~ представляється сукупністю відповідних пар чисел x, x , де x - значення нечіткого параметра A ~ x R , який належить множині дійсних додатних чисел R ; A x - відповідне значення функції ~ належності для параметра x, A x 0,1 . На чет~ вертому, п'ятому і шостому виходах багатоканального блока пам'яті 2 встановлені відповідно сигнали b1, b2, b3 , що представляють собою трійку чисел, за допомогою яких може бути параметризована задана нечітка множина B з трикутною ~ формою функції належності B x , зокрема у ви~ гляді B b1, b2, b3 , де параметр b 2 визначає ма~ ксимально можливий ступінь приналежності B b2 1 , а параметри b1 і b 3 представляють ~ 11 65212 собою ліву і праву границю діапазону існування нечіткого параметра x в межах нечіткої множини B b1, b2, b3 , тобто B b1 0 і B b3 0,B R . ~ ~ ~ ~ Нечітка множина B при цьому представляється ~ сукупністю відповідних пар чисел x, B x , де x ~ - значення нечіткого параметра x R , який належить множині дійсних додатних чисел R ; B x ~ - відповідне значення функції належності для параметра x, B x 0,1 . При реалізації обчислюва~ льним пристроєм операції ділення нечітких чисел ( A на B ) з трикутними формами функцій належ~ ~ ності формується результуюча нечітка множина C A/ B a1, a2, a3 / b1, b2, b3 , форма функції ~ ~ ~ належності якої є нелінійною, тобто відрізняється від трикутної форми. На виході сьомого суматора 11 встановлений сигнал a2 a1 , на виході восьмого суматора 12 - сигнал a2 a3 , на виході де в'ятого суматора 13 - сигнал b2 b1 , а на виході десятого суматора 14 - сигнал b2 b3 . На виході третього блока ділення 28 встановлений сигнал a1 / b3 , на виході четвертого блока ділення 29 - сигнал a2 / b2 , на виході п'ятого блока ділення 30 - сигнал a3 / b1 . При подачі з виходу задавального елемента 1 на перший вхід багатофункціонального обчислювального блока 3 сигналу x на виході першого суматора 5 формується сигнал x a1 / b3 , який надходить на вхід першого порогового елемента 21 з статичною характеристикою 0, якщо Uвих 5 0 Uвих 21 . , 1 якщо Uвих 5 0 Одночасно на виході першого помножувача 33 встановлюється сигнал b1x , на виході другого помножувача 34 - сигнал b3x , на виході третього помножувача 35 - сигнал b2 b1x , на виході чет вертого помножувача 36 - сигнал b2 b3 x . При цьому на виході одинадцятого суматора 15 встановлюється сигнал b3x a1 , на виході чет вертого суматора 8 - сигнал a2 a1 b2 b3 x , а на виході першого блока ділення 26 - сигнал b3 x a1 Uвих 26 Uвих 15 / Uвих 8 . Одноa2 a1 b2 b3 x часно на виході дванадцятого суматора 16 встановлюється сигнал b1x a3 , на виході п'ятого суматора 9 - сигнал a2 a3 b2 b1x , а на виході другого блока ділення 27 сигнал b1x a3 Uвих 27 Uвих 16 / Uвих 9 . При a2 a3 b2 b1x 12 умові Uвх 21 Uвих 5 x a1 / b3 0 перший пороговий елемент 21 не спрацьовує і на виході багатофункціонального обчислювального блока 3 залишається сигнал нульового рівня C x 0 , наприклад C x1 0 ~ (фіг. 2). Якщо ж ~ Uвх 21 Uвих 5 x a1 / b3 0 , то спрацьовує перший пороговий елемент 21, на виході якого формується одиничний сигнал Uвих 21 1 , який надходить на перший вхід першого елемента І 24 і одночасно замикає перший керований ключ 17. При цьому вхідний сигнал x надходить на перший вхід другого суматора 6, на виході якого формується сигнал x a2 / b2 , який надходить на вхід другого порогового елемента 22 з статичною характеристикою 0, якщо Uвих 6 0 Uвих 22 . , 1 якщо Uвих 6 0 При умові Uвх 22 Uвих 6 x a2 / b2 0 другий пороговий елемент 22 не спрацьовує і на виході першого елемента І 24 встановлюється одиничний сигнал Uвих 24 1 , який призводить до замикання третього керованого ключа 19. При цьому вихідний сигнал Uвих 26 першого блока ділення 26 через третій керований ключ 19 та шостий суматор 10 надходить на вихід багатофункціонального обчислювального блока 3, тобто b3 x a1 C x . Відповідний процес ~ a2 a1 b2 b3 x обробки нечіткої інформації при визначенні ступеня приналежності C x 2 нечіткого параметра x 2 , ~ показано на фіг. 2. Якщо ж Uвх 22 Uвих 6 x a2 / b2 0 , то спрацьовує другий пороговий елемент 22, на виході якого формується одиничний сигнал Uвих 22 1 , який надходить на перший вхід другого елемента І 25 і встановлює на виході першого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ 31 та на другому вході першого елемента І 24 сигнал нульового рівня Uвих 31 Uвих 24 0 , а також одночасно замикає другий керований ключ 18. При цьому вхідний сигнал x надходить на перший вхід третього суматора 7, на виході якого формується сигнал x a3 / b1 , що надходить на вхід третього порогового елемента 23 з статичною характеристикою 0, якщо Uвих 7 0 Uвих 23 . , 1 якщо Uвих 7 0 При умові Uвх 23 Uвих 7 x a3 / b1 0 третій пороговий елемент 27 не спрацьовує і на виході другого елемента І 25 встановлюється одиничний сигнал Uвих 29 1 , який призводить до замикання четвертого керованого ключа 20. При цьому вихідний сигнал Uвих 27 другого блока ділення 27 через четвертий керований ключ 20 та шостий суматор 10 надходить на вихід багатофункціонального об 13 65212 14 тобто D d1, d2, d3 та Q q1, q2, q3 з трикутною фор процес мою відповідних функцій належності D x тa обробки нечіткої інформації при визначенні ступеня приналежності C x 3 нечіткого параметра x 3 Q x параметри d1, d2, d3 та q1, q2, q3 в першу числювального блока 3, b1x a3 C x . Відповідний ~ a2 a3 b2 b1x показано на фіг. 2. Якщо ж Uвх 23 Uвих 7 x a3 / b1 0 , то спрацьовує третій пороговий елемент 23, на виході якого формується одиничний сигнал Uвих 23 1 , який встановлює на виході другого елемента ЗАПЕРЕЧЕННЯ 32 та на другому вході другого елемента І 25 сигнал нульового рівня Uвих 32 Uвих 25 0 . Отже, на виході багатофункціонального обчислювального блока 3 залишається сигнал нульового рівня C x 0 , наприклад C x 4 0 (фіг. 2). Таким ~ чином, обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел забезпечує формування на виході багатофункціонального обчислювального блока 3 і відображення блоком 4 сигналу C x A / B x , ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ що відповідає поточному значенню нечіткого параметра x , який формується задавальним елементом 1. При необхідності обробки нечіткої інформації з використанням інших нечітких множин, наприклад, ~ чергу вводяться до багатоканального блока пам'яті 2, а в подальшому обчислювальний пристрій працює аналогічним чином. Позитивний ефект проявляється в тому, що в порівнянні з пристроєм згідно з патентом України № 48972, до складу запропонованого пристрою введено додаткові електронні блоки, які дозволяють пристрою на основі вихідних сигналів багатоканального блока пам'яті, що характеризують параметри первинних нечітких множин з трикутними формами функцій належності, формувати в результаті здійснення операції ділення первинних нечітких множин відповідну результуючу нечітку множину з нелінійною формою функції належності, а також для будь-якого задавального сигналу, що формується задавальним елементом пристрою, здійснювати в автоматичному режимі обчислення відповідного ступеню його приналежності до вищезгаданої результуючої нечіткої множини. Нові властивості пристрою розширюють область його застосування, а також забезпечують підвищення швидкодії та точності процесів обчислення відповідних ступенів належності. 15 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 65212 Підписне 16 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюComputing device for division of fuzzy numbers
Автори англійськоюKondratenko Volodymyr Yuriiovych, Kondratenko Nina Yuriivna, Kondratenko Yurii Panteliiovych
Назва патенту російськоюВычислительное устройство для деления нечетких чисел
Автори російськоюКондратенко Владимир Юрьевич, Кондратенко Нина Юриевна, Кондратенко Юрий Пантелеевич
МПК / Мітки
МПК: G06F 17/20
Мітки: пристрій, обчислювальній, нечітких, чисел, ділення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-65212-obchislyuvalnijj-pristrijj-dlya-dilennya-nechitkikh-chisel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Обчислювальний пристрій для ділення нечітких чисел</a>
Попередній патент: Склад для захисного покриття мідних сплавів
Наступний патент: Обчислювальний пристрій для множення нечітких чисел
Випадковий патент: Спосіб видалення ускладнених солітарних кіст легень у дітей