Ячейка обработки нечеткой информации

Ячейка обработки нечеткой информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании интеллектуальных систем обработки информации. С целью расширения функциональных возложн осте и,дополнительно введены два зеркала тока, диод и три ключа. В основе работы ячейки обработки нечеткой информации лежит суммаразностный метод, в котором нечеткие данные представляются уровнями тока. 5 ил 00 ю

союз сОВЕтских социАлистических

РЕСПУБЛИК слил 6 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАтЕНТ С.ССР) < / а-ГДР ДДУ СВОДЕ-ГЕЛОС У (21) 4954142/21 (22) 27,.06.91 (46) 15,07.93. Бюл. М 26 (71) Ленинградский институт аьл ационного приборостроения (72) M,С.Куприянов, M,Ã.Пантелеев и

С.M.×óåâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 941994, Ячейка однородной структуры, Меликов А.Н., Берштейн Л.С., Канаев М.M. опубл, в Б.И. tk 25, 1982.

Шимбирав П.Н. Гибридные непрерывно-логические устройства. М,: Энергоатомиздат, 1990, с. 172, ил.

Yamakawa T. and M ihl Ò., The соггепт плоде

furry logic Integrated cirenlts tahiicated by the

standard CWQS process, IEF E, Trans, CornIpat

35.2, 161, 167, 1986.

Заде Л,А. Основы нового похода к анализу сложных систем и процессов принятия решений, в кн, Математика сегодня. M.: Знание, 1974, с,64.

Борисов A,Н., Алексеев A.R, Обработка нечетной информации в системах принятия решений. M.: Радио и связь, 1989, с. 304, ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании интеллектуальных систем обработки информации.

Целью изобретения — расширение функциональных возможностей за счет выполнения операций отрицание и дизьюнкция у нечеткой логике.

Ячейка обработки нечеткой информации предназначена для выполнения операций с нечеткими данными. Нечеткий

„„5U„„1827670 А1 (54) ЯЧЕЙКА ОБРАБОТКИ НЕЧЕТКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Использование: изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании интеллектуальных систем обработки информации. С целью расширения функциональных возможностей дополнительно введены два зеркала тока, диод и три ключа. В основе работы ячейки обработки нечеткой информации лежит сумма--разностный метод, в котором нечеткие данные представляются уровнями тока. 5 ил. операнц характеризуется нечетким множеством А =- (< р (а), а >), где,и а:а = > (0; 1) отображение множества А в единичный отрезок (0, 1) отображение множества А в единичн ый отрезок (О, 1) — называется функцией принадлежности.

Значение функции принадлежности ,и а(а) для элемента а С- А называется степенью принадлежности и является субьектинной мерой того, в какой степени злел1ент асАсоответствует понятию. смысл которого

1827670 го формализуется нечетким множеством А.

Основные логические операции определяются следующим образом:

1. конъюнкция min (р а,,и Ь);

2. дизъюн кция max (,и а,,и, Ь);

3. дополнение,и а =1- ра

Работа известного устройства основана на токовом методе, в котором основные функции нечеткой логики реализуются с помощью алгебраической суммы и разности токов. Значение элемента функции принадлежности,и а представляется уровнем тока

1а, Вышеперечисленные логические операции можно записать в следующем виде:

la -(la -1Ь) при la > lb)1) !

) коньюикция min (la, 1Ь) 6

Ib- (Ib- la) при Iа ib; (la - lb) + Ib и ри Iа > Ib

2)дизьюнкцияаах(!а. Ib) ф j ((1b - Ia) + !а при la !1Ь (2)

3) дополнение 1а 11-1а (3)

Функционирование ячейки обработки нечеткой информации построено на основе выражений (1 — 3). На управляющие входы ячейки подается код операции, а на первый и второй информационные входы соответст- 30 венно подаются первый и второй операнды.

С выхода ячейки снимается результат операции.

На фиг, 1 представлена структура ячейки обработки нечеткой информации; на фиг.

2 представлена схема зеркала тока, общий вывод которого подключается к нулевому потенциалу; на фиг. 3 представлена схема двухвыходного зеркала тока, общий вывод которого подключается к положительному 40 потенциалу; на фиг.4 — схема зеркала тока, общий выход которого соединен с положительным потенциалом; на фиг.5 — схема двухвыходного зеркала тока, общий вывод которого подключен к нулевому потенциа- 45 лу.

На чертежах используются следующие обозначения: 1 — первый вход ячейки обработки нечеткой информации; 2- первое зеркало тока; 3 — второе зеркало тока; 4 — третье 50 зеркало тока; 5 — второй вход ячейки обработки нечеткой информации; 6 — первый диод; 7 — выход ячейки обработки нечеткой информации; 8, 9 — соответственно первый и второй ключи; 10 — первый управляющий вход ячейки обработки нечеткой информации; 11 — третий кл!оч; 12 — второй управляющий вход ячейки обработки нечеткой информации; 13, 14 — соответственно четвертое и пятое зеркала тока; 15 — второй диод, Ячейка для обработки нечеткой информации содержит пять зеркал тока, два диода, три ключа, причем, первый вход 1 ячейки . обработки нечеткой информации подключен к входу первого зеркала 2 тока, общий вывод которого, подключен к нулевому потенциалу, а выход ко входу двухвыходного зеркала 3 тока, общий вывод которого, подключен к положительному потенциалу, а первый выход соединен с выходом зеркала

4 тока, общий вывод которого подключен к нулевому потенциалу, а вход ко второму входу 5 ячейки обработки нечеткой информации, катод первого диода 6 подключен к выходу 7 ячейки обработки нечеткой информации, второй выход двухвыходного зеркала 3 -.îêà подключен к информационному входу первого ключа 8, уг!равляющий вход которого соединен с управляющим входом второго ключа 9 и с первым управляющим входом 10 ячейки обработки нечеткой информации, выход. первого ключа 8 подключен к аноду первого диода 6, выходу второго ключа 9, и к выходу третьего ключа 11, управляющий вход которого подключен ко второму управляющему входу 12 ячейки, информационный вход третьего ключа 11 соединен с выходом четвертого зеркала 13 тока, общий вывод которого подключен к положительному потенциалу, а вход к первому выходу пятого зеркала 14 тока и аноду второго диода 15, катод которого подключен к первому выходу второго зеркала 3 тока и ко входу пятого зеркала 14 тока, общий Bblход которого подключен к нулевому потенциалу, а второй выход к информационному входу второго ключа 9.

Рассмотрим работу ячейки обработки нечеткой информации, Ячейка может функционировать в трех режимах, соответствующих выполнению операций: конъюнкция, дизьюнкция, отрицание, Тип выполняемой операции определяется кодом на управляющих входах ячейки (см.таблицу), Токи 1а и lb выражают соответственно степени принадлежности,и (а) и,и (b}.

В первом режиме единичный потенциал на управляющих входах первого 8 и второго

9 ключей переводит ключи в замкнутое состояние. Нулевой пстенциал на управляющем входе третьего 11 ключа переводит его в разомкнутое состояние. Величину тока 1а, текущего в первый 1 вход ячейки, повторяют выходные токи первого 2 и второго 3 зеркала тока. Ток Ib, текущий во второй 5 вход ячейки, повторяет выходной ток третьего 4 зеркала тока, Если выполняется соотношение 1а > ib, то ток, величина которого опре1827670

20

50 деляется разностью 1а - lb, течет во вход пятого зеркала 14 тока и вычитается из la, Ток, определяемый разностью la -(la - fb), потечет через первый диод 6. Таким образом, на выходе T ячейки реализуется первая часть выражения (1). Если выполняется соотношение la Ib, то разность токов la - lb равна нулю. Ток la со второго выхода второго 3 зеркала тока, течет без изменений через первый диод 6. 8 результате на выходе

7 ячейки течет наименьший из токов la и Ib, т.е. реализуется логическая операция коньюнкция.

8 режиме реализации операции дизьюнкция на управляющих входах 10 и 12 ячейки устанавливаются единичные потенциалы. Ключи S, 9, 11 замкнуты. 8 первый 1 вход ячейки течет так Iа, во второй 5 вход так Ib, Если выполняется соотношение la >

>lb, то разность токов 1а - fb течет во вход пятого зеркала 14 тока и вычитается из fa, такая же разность течет во вход четвертого зеркала 13 тока и складывается с Ia. В результате через первый диод 6 течет ток равный la-(la - Ib) + (Iа - Ib) т.е, lb. Если выполняется соотношение fa ib, то разность течет через второй диод 15, а также с выхода четвертого зеркала 13 тока. Через первый 6 диод течет ток равный la+(Ib - la), т.е. Ib. Таким образом, выполняется операция дизьюнкция.

В режиме операции отрицания на первом управляющем входе 10 ячейки устанавливается нулевой потенциал, первый 8 и второй 9 ключи переходят в разомкнутое состояние. Единичный потенциал на втором управляющем входе 12 ячейки переводит третий ключ 11 в замкнутое состояние. Во второй 5 вход ячейки обработки нечеткой информации течет ток Ii, соответствующий логической "t". В первый 1 вход ячейки течет ток 1Ь. Через второй диод 15 течет так равный разности 1 - la. Следовательно выполняется операция отрицание la = If -1а.

По сравнению с прототипом предлагаемая ячейка позволяет выполнять логические операции дизъюнкция и отрицание, что обеспечивает ее новизну, Реализация ячейки обработки нечеткой информации, по полевой технологии, была прамаделирована с помощью пакета программ PSpice, версия 3.1. При этом время выполнения заданных операций составило да 30 нС.

Формула изобретения

Ячейка обработки нечеткой информации, содержащая три зеркала тока и первый диод, причем первый информационный вход ячейки обработки нечеткой информации подключен к входу первого зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход — к входу второго зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине положительного потенциала, а первый выход соединен с выходом третьего зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, а вход — к второму информационному входу ячейки обработки нечеткой информации, катод первого диода подключен к выходу ячейки обработки нечеткой информации, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных вазможностей за счет обеспечения выполнения операций дизьюнкции и отрицания над нечеткими данными, в нее дополнительно введены двэ зеркала тока, диод и три ключа, причем второй выход второго зеркала тока подключен к информационному входу первага ключа, управляющий вход которого со единен с управляющим входом второго ключа и с первым управляющим входом ячейки обработки нечеткой информаций, выход первого ключа подключен к аноду первого диода, информационному выходу второго ключа и к выходу третьего ключа, управляющий вход которого подключен к второму управляющему входу ячейки обработки нечеткой йнформэции, информационный вход третьего ключа соединен с выходом четвертого зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине положительнага потенциала, а вход — к первому выходу пятага зеркала тока и аноду второго диода, катод которого подключен к первому выходу второго зеркала тока и к входу пятого зеркала тока, общий вывод которого подключен к шине нулевага потенциала, а второй выход — к информационному входу второго ключа.

1827670

Номер режима

2

Вид операции

Конъюкция

Дизьюнкция

От и ание

Управляющие У!

1

0 еходы У2

1827670

Составитель М;Куприянов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Л;Ли арин ц

Редактор

Заказ 2359 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101