Патент на изобретение №2150144
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение при проектировании сложных систем. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства, заключающееся в вычислении обобщенного показателя каждого из рассматриваемых вариантов, учитывающего значения всех частных показателей. Устройство содержит матрицы размерностью NхL элементов памяти показателей, группы из K и L блоков задания весовых коэффициентов, матрицы размерностью NxK и NxL схем умножения, группы из N сумматоров и N блоков вычитания. 1 ил. Изобретение относится к области специализированной вычислительной техники, а именно к устройствам для выбора оптимальных решений, и может найти применение при выборе оптимальных решений из ряда возможных вариантов как при проектировании, так и в процессе эксплуатации различных больших и сложных систем. Известно устройство для выбора оптимальных решений [1], содержащее датчики оцениваемой ситуации и важности параметров, блоки установки весовых коэффициентов, схемы обобщения первого и второго уровней, логические и пороговые схемы, исполнительный блок. Недостатками данного устройства являются сравнительно большая сложность его построения и малые функциональные возможности. За прототип данного изобретения принято “Устройство для выбора оптимальных решений” [2], содержащее в своем составе матрицу элементов памяти, группу блоков выбора максимума, группу блоков выбора минимума, вычитатель, коммутирующие элементы, умножители первой группы, умножители второй группы, группу сумматоров, группу индикаторов и несколько шин, среди которых шина задания режима максимизации выигрыша и шина задания режима минимизации потерь. Работа устройства-прототипа представляет собой процесс вычисления для каждого из М рассматриваемых вариантов, задающихся совокупностью значений N частных показателей, суммы двух произведений; одним из сомножителей каждого произведения является задаваемый показатель оптимизма, либо его дополнение до единицы, вторым сомножителем одного из произведений является максимальное значение, а другого- минимальное значение из совокупности частных показателей, характеризующих данный вариант. Из приведенного описания следует, что основным недостатком устройства-прототипа является ограниченность его функциональных возможностей, заключающаяся в том, что из большого количества различных частных показателей, описывающих сопоставляемые варианты (альтернативы), используются только два, хотя и имеющих крайние значения. К отмеченному следует добавить, что на практике каждый рассматриваемый вариант в большинстве случаев описывается не одной, а двумя группами частных показателей – оптимистических и пессимистических. И чем более высокими у рассматриваемого варианта будут его оптимистические значения и ниже пессимистические, тем ближе будет данный вариант к оптимальному. Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для определения оптимальных решений, заключающееся в вычислении обобщенного показателя каждого из рассматриваемых вариантов, учитывающего значения всех частных показателей в сочетании со знаком и величиной коэффициентов их относительной влажности. Указанная цель в заявляемом устройстве достигается благодаря дополнительному введению в его состав второй матрицы элементов памяти показателей, первой и второй групп блоков задания весовых коэффициентов, первой и второй матриц схем умножения, первой и второй групп сумматоров и блоков вычитания при соответствующей схеме соединения их между собой и с остальными составными частями устройства. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительных элементов при соответствующем схемном решении. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения “новизна”. Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными техническими решениями показывает, что наличие в подобных устройствах элементов памяти показателей, схем умножения и индикаторов известно. Однако, благодаря дополнительному введению в состав устройства блоков задания весовых коэффициентов, сумматоров и блоков вычитания при соответствующем схемном соединении их между собой и с другими элементами устройства, появляются новые свойства заявляемого устройства, проявляющиеся в расширении его функциональных возможностей. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию “существенные отличия”. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для выбора оптимальных решений. Данное устройство позволяет одновременно оценивать N альтернатив (вариантов), каждая из которых характеризуется совокупностью K оптимистических и L пессимистических показателей. В составе устройства для выбора оптимальных решений входят: первая матрица размерностью N x K элементов памяти показателей; вторая матрица размерностью N x L элементов 2 памяти показателей; – первая группа из K блоков 3 задания весовых коэффициентов; – вторая группа из L блоков 4 задания весовых коэффициентов; – первая матрица размерностью N x K схем 5 умножения; – вторая матрица размерностью N x L схем 6 умножения; – первая группа из N сумматоров 7; – вторая группа из N сумматоров 8; – N блоков 9 вычитания и – N индикаторов 10. Каждая схема (5 и 6) умножения имеет по два входа и одному выходу. Каждый сумматор 7 первой группы имеет по K входов и одному выходу. Каждый сумматор 8 второй группы имеет по L входов и одному выходу. Каждый блок 9 вычитания имеет по два входа и одному выходу. Составные части, образующие предлагаемое устройство, соединены между собой следующим образом: выход каждого элемента 1 памяти показателей первой матрицы соединен с первым входом соответствующей схемы 5 умножения первой матрицы, выход каждого элемента 2 памяти показателей второй матрицы соединен с первым входом соответствующей схемы 6 умножения второй матрицы, выход каждого блока 3 задания весовых коэффициентов первой группы соединен с вторыми входами всех схем 5 умножения соответствующего столбца первой матрицы, выход каждого блока 4 задания весовых коэффициентов второй группы соединен с вторыми входами всех схем 6 умножения соответствующего столбца второй матрицы. выходы всех схем 5 умножения каждой строки первой матрицы соединены с входами соответствующего сумматора 7 первой группы, выходы всех схем 6 умножения каждой строки второй матрицы соединены с входами соответствующего сумматора 8 второй группы, выходы сумматора 7 и 8, принадлежащих одному и тому же рассматриваемому варианту (альтернативе), подключены к входам соответствующего блока 9 вычитания; к входам каждого блока 9 вычитания подключены выходы соответствующих сумматоров первой и второй групп, выход каждого блока 9 вычитания соединен с входом соответствующего индикатора 10. В процессе подготовки устройства к работе необходимого выполнить следующие операции: 1) в каждой из K элементов 1 памяти показателей каждой из N строки матрицы N x K записывается относительное значение соответствующего оптимистического показателя соответствующего варианта (альтернативы); 2) в каждый из L элементов 2 памяти показателей каждой из N строки матрицы N x L записывается относительное значение соответствующего пессимистического показателя соответствующего варианта (альтернативы); 3) в каждый из K блоков 3 задания весовых коэффициентов записывается значение коэффициента важности соответствующего оптимистического показателя; 4) в каждый из L блоков 4 задания весовых коэффициентов записывается значение коэффициента важности соответствующего пессимистического показателя; Работает устройство для выбора оптимальных решений следующим образом. В результате поступления на входы схем 5 умножения от соответствующих элементов 1 памяти показателей относительных значений соответствующих оптимистических показателей и из блоков 3 задания весовых коэффициентов первой группы значений весовых коэффициентов на выходе каждой схемы 5 умножения появляется обобщенное значение соответствующего оптимистического показателя, которое поступает на один из входов соответствующего сумматора 7 первой группы. В результате поступления на входы схем 6 умножения от соответствующих элементов 2 памяти показателей относительных значений соответствующих пессимистических показателей и из блоков 4 задания весовых коэффициентов второй группы значений весовых коэффициентов на выходе каждой схемы 6 умножения появляется обобщенное значение соответствующего пессимистического показателя, которое поступает на один из входов соответствующего сумматора 8 первой группы. С выхода каждого сумматора 7 первой группы суммарное значение оптимистических показателей каждого из N рассматриваемых вариантов поступает на первый вход соответствующего блока 9 вычитания. С выхода каждого сумматора 8 второй группы суммарное значение пессимистических показателей каждого из N рассматриваемых вариантов поступает на второй вход соответствующего блока 9 вычитания. В каждом из N блоков 9 вычитания производится алгебраическое, т.е. с учетом их знаков, сложение суммарных значений обоих показателей соответствующего варианта оптимистического и пессимистического, в результате чего с выхода каждого блока 9 вычитания обобщенное значение показателя соответствующего варианта поступает на вход соответствующего индикатора 10, где оно и будет высвечено. Оператору, снимая показатели с индикаторов 10, остается лишь выбрать наиболее подходящий из них, в данном случае характеризующийся наибольшей величиной обобщенного показателя, которое и будет считаться оптимальным. Как видно из приведенного описания, в предложенном устройстве для каждого из рассматриваемых вариантов в отличие от прототипа обеспечивается определение значений их обобщенного показателя, учитывающего значения всех их частных показателей в сочетании со знаком и величиной коэффициентов их относительной важности. Следовательно, можно сделать вывод, что цель, поставленная перед предлагаемым изобретением, – расширение функциональных возможностей устройства для определения оптимальных решений, заключающаяся в вычислении обобщенного показателя каждого из рассматриваемых вариантов, учитывающего значения всех частных показателей и сочетании со знаком и величиной коэффициентов их относительной важности – достигнута. Предложенное устройство может найти применение на пунктах управления различными действующими сложными объектами и процессами а также в проектных организациях, занимающихся их разработкой. Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в повышении оперативности и качества принимаемого решения при управлении соответствующими сложными объектами, а следовательно – в повышении эффективности их функционирования. Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенного устройства зависит в первую очередь от назначения, важности и сложности исследуемых объектов; ее определение возможно только после внедрения предложенного устройства на конкретных объектах. Источники информации 1. А.с. СССР N 344443, МКИ G 06 F 15/18, 1972, БИ N 21; 2. А.с. СССР N 1640716, МКИ G 06 G 7/122, 1991, БИ N 13, (прототип). Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 30.12.2000
Номер и год публикации бюллетеня: 3-2003
Извещение опубликовано: 27.01.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
