Шентно-техинческая библиотека
Патент 296131
Классы МПК
Шентно-техинческая библиотека
Иллюстрации
Реферат
296I3I
ОПИСАНИЕ
ИЗОЬРЕт ЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтскиз
Социалистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 21 VI I.1969 (№ 1349449/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 12.I I.1971. Бюллетень № 8
МПК G 06j 1!00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.34.0 (088.8) Дата опубликования описания 9.IV.1971
Авторы изобретения
Г. И. Грездов, К. И. Гищак и 1О. П. Космач
Институт кибернетики АН Украинской ССР
Заявитель
АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ГИБРИДНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
СХ вЂ” F=О, 25
Изобретение относится к области вычислительной техники.
Известны аналоговые вычислительные устройства для гибридных вычислительных машин, содержащие соединенные последовательно цифро-аналоговый преобразователь и квазианалог спуска системы линейных алгебраических уравнений.
Все известные аналоговые вычислительные устройства требуют ввода начальных условий в цифровой и аналоговый вычислительный блоки и составления сложных программ работы этих блоков.
В предложенном устройстве указанные недостатки исключены.
Устройство отличается от известных тем, что в нем квазианалог спуска системы линейных алгебраических уравнений содержит аналог системы линейных функций, формирователь штрафной функции и формирователь производной, причем выход аналога системы линейных функций, подключенного своим входом к выходу цифроаналогового преобразователя, присоединен ко входу формирователя штрафной функции, к выходу которого подключен вход формирователя производной.
На чертеже приведена блок-схема гибридной вычислительной машины, содержащей аналоговое вычислительное устройство 1 с цифро-аналоговь|м преобразователем 2, аналогом 8 системы линейных функций, формирователем 4 штрафной функции и формирователем 5 производной.
Аналоговое вычислительное устройство 1 позволяет решать на гибридной вычислительной машине задачи вида:
10 где Х и F — векторы искомых переменных и свободного члена, соответственно, а С в матрица коэффициентов.
Аналог 8 системы линейных функций выполнен в виде линейного резистивного многополюсника и является линейным функциональным преобразователем с видом преобразования (1). Формирователь 4 штрафной функции выполнен в виде диодно-резистивного многополюсника и служит для формирования пары сигналов /+ и f — по входным сигналам е; в соответствии с выражениями:
f+ —— Х f+; (е;); (2)
f - — = f — с(е ) ° (3)
Закон преобразования f; (е;) и f; (е;) задается условиями работы аналогового вычислительного устройства 1 в гибридной вычислительной машине и выбирается таким, чтобы
30 штрафная функция
296131 (1+ sign f ) г (6) 40
55 имела квадратичную зависимость в зоне изменения в около нуля и линейную в остальной области. Формирователь 5 производной представляет собой транзисторную схему, предназначенную для выработки выходного сигнала f по входным сигналам f+ и f в соогветствии с выражением: а(/ — /) (5)
dt где Й вЂ” некоторый множитель.
Аналого-цифровой преобразователь б предназначен для выработки выходного сигнала о по входному сигналу f в соответствии с выражением: и может быть выполнен, например, в виде триггера Шмидта.
Цифро-аналоговый преобразователь 2 выполнен в виде набора управляемых генераторов линейно изменяющегося напряжения. Под действием дискретных управляющих сигналов генераторы вырабатывают напряжения, линейно изменяющиеся то в сторону возрастания, то в сторону уменьшения.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
На входы аналога 8 системы линейных функций подаются входные сигналы аналогового вычислительного устройства 1. На выходах аналога 8 вырабатываются текущие значения системы функций (1), которые поступают на входы формирователя 4 штрафной функции. На выходах формирователя штрафной функции образуются составляющие штрафной функции в соответствии с выражениями (2) и (3). Штрафная функция (4) имеет единственный минимум. Работа гибридной вычислительной машины состоит в отыскании координат этого минимума. Составляющие штрафной функции с выходов формирователя
4 штрафной функции поступают на входы формирователя 5 производной, где преобразуются в соответствии с выражением (5). Выход формирователя 5 является выходом аналогового вычислительного устройства 1.
Выходной сигнал f аналогового вычислительного устройства поступает на вход аналого-цифрового преобразователя б, который вырабатывает выходной сигнал о в соответствии с выражением (6).
15 г0
З0
Выходной сигнал о аналого-цифрового преобразователя б поступает на вход цифрового вычислительного устройства 7, которое вырабатывает серию сигналов в виде последовательности взаимно ортогональных векторов, компоненты которых могут принимать лишь два значения: +1 и — 1, Выходные сигналы цифрового вычислительного устройства 7 являются управляющими сигналами цифра-аналогового преобразователя 2, на выходах которого образуются напряжения, определяющие траекторию поиска. Полученная траектория поиска имеет вид непрерывной ломаной линии со взаимно орToI GIIBëüíûìè прямолинейными участками.
Эти напряжения поступают на входы аналога
8 системы линейных функций.
В целом работа гибридной вычислительной машины характеризуется следующим образом.
При прямолинейном движении по выбранпому направлению анализируется поведение штрафной функции. Если штрафная функция убывает (о = 0), то движение в выбранном направлении сохраняется, если же штрафная функция возрастает (а = 1), то сначала направление поиска изменяется на ортогональное к предыдущему, затем производится реверс в этом направлении, после чего снова IIpреход на новое направление и т. д. до тех пор пока штрафная функция не станет убывать.
Такая организация поиска дает возможность быстро находить минимум штрафной функции.
Предмет изобретения
Аналоговое вычислительное устройство для гибридных вычислительных машин, содержащее соединенные последовательно цифро-аналоговый преобразователь и квазианалог спуска системы линейных алгебраических уравнений, отличающееся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости решения задачи и повышения надежности, в нем квазианалог спуска системы линейных алгебраических уравнений содержит аналог системы линейных функций, формирователь штрафной функции и формирователь производной, причем выход аналога системы линейных функций, подключенного своим входом к выходу цифро-аналогового преобразователя, присоединен ко входу формирователя штрафной функции, к выходу которого подключен вход формирователя производной.
296131
Г1
1
1
1
I
I
1
L
Составитель Г. К. Сорокин
Редактор Б, С. Нанкнна Техред 3. Н. Тараненко Корректор Г. С. Мухина
Заказ 782/2 Изд. № 334 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415
Типография, пр. Сапунова, 2