SU1501094A1 - Device for solving optimization problems of standardization - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  выбора оптимального варианта использовани  некоторых средств из имеющегос  набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат. Цель изобретени  - повышение достоверности и точности решени  за счет полного перебора возможных вариантов. Устройство содержит шину 1 опорного напр жени , блок 2 задани  затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управлени , генератор 5 тактовых импульсов, счетчик 6 задани  вариантов, элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состо ни  и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит  чейки 10 (M групп по N  чеек в каждой группе, образующие матрицу M X N), кажда   чейка содержит шину 11 задани  производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И 15₁ - 15_M, группу регистров 16₁ - 16_M и шины 17₁ - 17_M задани  начальных затрат. Блок 3 содержит блок 18 сравнени , регистры 20, 21, группу счетчиков 22₁ - 22_N, элемент И 23, группу ключей 24₁ - 24_N, группу триггеров 25₁ - 25_N, элементы 26, 27 задержки, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30. 1 ил.The invention relates to computing and can be used to select the optimal use of some of the tools from the available set, taking into account initial and operational costs. The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of the solution due to the exhaustive search of possible options. The device comprises a bus 1 of the reference voltage, a cost setting block 2, an optimal variant selection block 3, a control key 4, a generator of 5 clock pulses, a variant setting counter 6, a delay element 7, an initial state setting switch 8 and a start switch 9. Block 2 contains cells 10 (M groups of N cells in each group, forming the matrix MXN), each cell contains bus 11 specifying production and operating costs, register 12, subtracting counter 13, element I 14. In addition, block 2 contains a group of elements And 15 ₁ - 15 _M , group of registers 16 ₁ - 16 _M and tires 17 ₁ - 17 _M assign initial costs. Block 3 contains a comparison block 18, registers 20, 21, a group of counters 22 ₁ - 22 _N , element I 23, a group of keys 24 ₁ - 24 _N , a group of flip-flops 25 ₁ - 25 _N , elements 26, 27 of delay, dividing diodes 28, 29 and adder 30. 1 Il.

Description

(Л(L

СWITH

СПSP

со with

3150109431501094

ство содержит шину 1 опорного напр жени , блок 2 задани  , блок 3 выбора оптимального варианта, ключ А управлени , геретатор 5 тактовых им- пульсов, счетчик 6 задани  вариантов, элемент 7 задержки выключатель 8 установки исходного состо ни  и выключатель 9 запуска. Блок 2 содержит  чейки Ш (т групп по п  чеек в каж- 10 дои группе, образующие матрицу mxn), кажда   чейка содержит шину 11 задани  производственно-эксплуатационныхThe structure contains a bus 1 of the reference voltage, a block 2 of tasks, a block 3 for selecting the optimal variant, a switch key A, a generator of 5 clock pulses, a counter for setting options 6, a delay element 7 a switch 8 for setting the initial state and a switch 9 for starting. Block 2 contains cells W (tons of groups of cells in each 10 groups, forming the matrix mxn), each cell contains a bus 11 assigning production and operational parameters

затрат, регистр 12, вычитающий счетчик 13, элемент,И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И .. , группу регистров и шины 17 -17 задани  начальных затрат Блок 3 содержит блок 18 сравнени , регистры 20, 21, группу счетчиков 22, 22, элемент И 23, группу ключей 24,- 24„, группу триггеров 25,-25, элементы задержки 26, 27, разделительные диоды 28, 29 и сумматор 30, 1 ил.cost, register 12, subtractive counter 13, element, and 14. In addition, block 2 contains a group of elements AND, a group of registers and buses 17-17 for setting initial costs Block 3 contains a block 18 of comparison, registers 20, 21, a group of counters 22, 22, element I 23, key group 24, - 24 „, group of triggers 25, -25, delay elements 26, 27, separation diodes 28, 29 and adder 30, 1 Il.

Изобретение относитс  к вычисли- тельной т&хкике и может быть исполь- зовано дл  выбора оптимального варианта использовани  некоторых средств из имеющегос  набора с учетом начальных и эксплуатационных затрат. The invention relates to a computational t & hkike and can be used to select the optimal use of some of the tools from the available set, taking into account initial and operational costs.

Цель изобретени  - повьшение дот стоверности и точности решени  за счет полного перебора возможных вариантов .The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of the solution due to a complete enumeration of possible options.

На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит шину 1 опорного напр жени , блок 2 задани  затрат, блок 3 выбора оптимального варианта, ключ 4 управлени , генератор 5 так- товых импульсов, счетчик 6 задани  вариантов, первый элемент 7 задержки, выключатель 8 установки исходного состо ни  и выключатель 9 запуска. Блок 2 состоит из  чеек JO (т групп по п  чеек в каждой группе,, т.е. образующие матрицу m X п); кажда   чей-, ка содержит шину 11 задани  производственно-эксплуатационных затрат, регистр 12f вычитающий счетчик 13 и элемент И 14. Кроме того, блок 2 содержит группу элементов И , группу регистров .ie и шины 17 задани  начальных затрат.The device contains a reference voltage bus 1, a cost setting block 2, an optimal variant selection block 3, a control key 4, a generator of 5 clock pulses, a variant task counter 6, a first delay element 7, an initial state setting switch 8 and a start switch 9 . Block 2 consists of JO cells (m groups of cells in each group, i.e. forming the matrix m X n); each of them contains a bus 11 for setting production and operating costs, a register 12f, a subtracting counter 13, and an element 14. In addition, block 2 contains a group of elements AND, a group of registers .ie and a bus 17 for setting initial costs.

Блок 3 образуют блок 18 сравнени .Block 3 forms a block 18 of comparison.

второй регистр 19, первый регистр 20 третий регистр 21, группа счетчиков , элемент И 23, группа ключей , группа триггеров 254- 25п, третий элемент 26 задержки, второй злемент 27 задержки, разделительные диоды 28 и 29 и сумматор 30.the second register 19, the first register 20, the third register 21, a group of counters, an AND 23 element, a group of keys, a group of flip-flops 254-25p, a third delay element 26, a second delay 27, dividing diodes 28 and 29 and an adder 30.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В устройстве минимизируетс  функци  .In the device, the function is minimized.

- - -(1)- - -(one)

f(o3) miuC;;f (o3) miuC ;;

vewvew

jeJjeJ

iecoieco

где С. - начальлые затраты, св занные с использованием изделий i-ro типа и не завис щее от числа этих изделий; Cj; - производственно-эксплуатационные затраты на удовлетворение издели ми i-ro типа потребностей j-ro вида. Типы изделий, заданы исходньш множеством I ri,2,.,.,ml причем издели  обладают ограниченной взаимоза-, мен емостью,where C. is the initial cost associated with the use of i-ro type products and not dependent on the number of these products; Cj; - production and operating costs for meeting the i-ro type of needs of the j-ro type. Types of products are given by the initial set of I ri, 2,.,., Ml and the products have a limited reciprocity, variability,

Виды потребностей заданы множеством I ,2, , , . ,пЯ,Types of needs are given by the set I, 2,,,. five

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом решени  задачи счетчик 6 обнул етс , в регистр 12 каждой  чейки 10 записываетс  число, равное производственно-эксплуатационным затратам при выполнении j-й работы i-мBefore the start of solving the problem, the counter 6 is zeroed out, the register 12 of each cell 10 records a number equal to the production and operating costs when performing the jth work of the ith

5 0 5 5 0 5

00

е e

изделием Сproduct C

Ч H

В регистры 16,, i l,m, записываютс  числа, равные величинам началь ных затрат С на разработку и производство i-ro типа изделий. Если количество анализируемых изделий га, меньше га, то в регистры с номерами i т., записываютс  числа, больше заданных начальных затрат. В регистр 19 запи- сьшаетс  максимально возможное число ( 111...1) ,Registers 16 ,, i l, m, write numbers that are equal to the initial cost C for the development and production of i-ro type of products. If the number of products analyzed is ha, less than ha, then the registers with the numbers i t. Are written with numbers greater than the specified initial costs. Register 19 records the maximum possible number (111 ... 1),

Решение задачи начинаетс  кратковременным включением выключател  8, в результате чего Опорное напр жение от шины 1 поступает на считывающиеThe solution of the problem begins by briefly turning on the switch 8, as a result of which the Reference voltage from the bus 1 goes to the reading

входы регистров 12 и осуществл ет запись содержащегос  в них числа C, j в вычитающие счетчики 13, а также обнул ет счетчики 22 и триггеры 25, а через врем  задержки, достаточное дл завершени  переходных процессов, сигнал поступает на счетный вход счечика 6, на выходе которого образуетс  комбинаци  000...01 , , множество 6i3 flУ включает только первый тип изделий. На этом этап предварительной .настройки устройства закончен .inputs of registers 12 and writes the numbers C, j contained in them to subtractive counters 13, and also zeroes the counters 22 and triggers 25, and after a delay time sufficient to complete the transients, the signal arrives at the counting input of the counter 6 at the output which the combination 000 ... 01, is formed, the 6i3 flU set includes only the first type of products. At this stage, preliminary setup of the device is over.

После замыкани  выключател  9 опорное напр жение через ключ 4 поступает на вход генератора 5, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И 14, на вторые входы которьк подаетс  напр жение от i-ro разр да счетчика 6, и если в нем находитс  1 то тактовые импульсы с выхода элемента И 14 поступают на вычитающий счетчик 13, Одновременно импульсы от генератора 5 через замкнутые ключи 24 поступают на счетные входы счетчиков 22, Процесс продолжаетс  до тех пор, пока на выходе одного из вы 1итающих счетчиков 13 j-ro столбца блока 2 не по витс  сигнал обнулени , который поступает на S- вход триггера 25; и переводит его в состо ние 1. При этом соответствующий ключ 24: размыкаетс , в результате чего в счетчике 22; записываетчисло .After closing the switch 9, the reference voltage through the key 4 is fed to the input of the generator 5, the pulses from which go to the first inputs of the elements AND 14, to the second inputs of which the voltage is applied from the i-ro discharge of the counter 6, and if there is 1 the clock pulses from the output of the element And 14 are sent to the subtractive counter 13. At the same time, the pulses from the generator 5 through the closed keys 24 are sent to the counting inputs of the counters 22, the process continues until the output of one of you counters 13 j-ro column 2 not according to signal l zeroing, which is fed to the S-input trigger 25; and translates it into state 1. At the same time, the corresponding key 24: is opened, as a result of which in the counter 22; records the number.

равное mm ieuequal mm ieu

МM

Процесс определени  минимальной величины С в каждом столбце осуществл етс  аналогично .The process of determining the minimum value of C in each column is similar.

После того, как во всех столбцах будет определено минимальное число С J , все триггеры 25 переход т в состо ние 1 и на выходе элемента И 23 по вл етс  сигнал 1, который поступает на считывающие входы счетчиков 22 и вторые входы эле1 ентов И 15. Если в i-M разр де счетчика 6 находитс  1, то сигнал 1 с выхода соответствующего элемента И 1 5 по- .ступает на считьшающий вход регистра After the minimum number C J has been determined in all columns, all the flip-flops 25 go to state 1 and a signal 1 appears at the output of AND 23, which is fed to the read inputs of counters 22 and the second inputs of And 15 elements. If in the iM bit of counter 6 is 1, then the signal 1 from the output of the corresponding element AND 1 5 goes to the register input

При этом информаци , записанна  в счетчиках 22 и регистрах 16, поступает на сумматор, где определ етс  величина f(tO) где СО - вариант-ис .пользуемых изделий, определ емый комбинацией 1 и О в счетчике 6 (например , комбинаци  00.,.0101 соответствует издели м 1-го и 3-го ти 1094The information recorded in the counters 22 and the registers 16 is fed to the adder, where the value f (tO) is determined, where CO is the variant of the used products, defined by a combination of 1 and O in counter 6 (for example, combination 00., .0101 corresponds to the product of the 1st and 3rd ti 1094

пов). с выходаturn). from the exit

10ten

сумматора 30 число f(cO) поступает в регистр 20 и на первый вход блока 18 сравнени , на второй вход которого поступает величина , записанна  в регистре 19. Сигнал с выхода элемента И 23, задержанный элементом 26 задержки на врем , достаточное дп  осуществлени  суммировани , поступает на управл ющий вход блока сравнени  18, в результате чего в нем выполн етс  сравнение величин.adder 30, the number f (cO) goes to register 20 and to the first input of comparator unit 18, the second input of which receives the value recorded in register 19. The signal from the output of the AND 23 element delayed by the delay element 26 for a time sufficient for execution of the summation is fed to the control input of the comparison unit 18, as a result of which the values are compared.

Если f(w) f , то сигнал .с блокаIf f (w) f, then the signal .c block

5five

5five

5five

00

5five

00

00

сравнени  через разделительный диод 29 поступает на входы обнулени  счетчиков 22 и R-входы RS-тригге- ров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осуществл ет запись величин С;: в соответствующие вычитающие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого задержанный сигнал поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуетс  нова  комбинаци  О и 1, соответствующа  новому варианту используемых изделий,Comparison through the separation diode 29 enters the zeroing inputs of the counters 22 and the R inputs of the RS flip-flop 25, as well as the read inputs of the registers 12 and records the values of C:; to the corresponding deducting counters 13, as well as the input of the delay element 7 , from the output of which the delayed signal arrives at the counting input of counter 6, as a result of which a new combination O and 1 is formed at the output of counter 6, corresponding to a new variant of the products used,

Если fCco) f , то сигнал с выхода блока 18 сравнени  поступает на вход записи регистра 21, в котором фиксируетс  комбинаци  изделий, а также на вход элемента 27 задержки, с выхода которого сигнала, задержанный на врем , достаточное дл  завершени  сравнени , поступает на считывающий вход регистра 20, с выхода которого число f(CJ) поступает в регистр 9 и становитс  опорным дл  последующих шагов решени . Одновременно сигнал через разделительный диод 28 поступает на входы обнулени  счетчиков 22 и триггеров 25, а также на считывающие входы регистров 12 и осухцествл ет запись величин С в соответствующие вычитающие счетчики 13, а также на вход элемента 7 задержки, с выхода которого сигнал, задержанный на врем , достаточное дл  записиIf fCco) f, then the signal from the output of the comparator unit 18 is fed to the recording entry of the register 21, in which the combination of products is recorded, and also to the input of the delay element 27, from the output of which the signal is delayed for a time sufficient to complete the comparison, is fed to the reading the input of register 20, from the output of which the number f (CJ) goes to register 9 and becomes the reference for the subsequent decision steps. At the same time, the signal through the separating diode 28 is fed to the zeroing inputs of the counters 22 and flip-flops 25, as well as to the read inputs of the registers 12 and the recording of the values C into the corresponding deducting counters 13, as well as to the input of the delay element 7, whose output delayed by sufficient recording time

0 комбинации в регистр 21 и переписи информации из регистров 12  чеек затрат в вычитающие счетчики 13, поступает на счетный вход счетчика 6, в результате чего на выходе счетчика 6 образуетс  нова  комбинаци  О и 1, соответствующа  новоьту вари- .анту СО используемых изделий.0 combinations in register 21 and census of information from the registers of 12 cost cells to subtractive counters 13 are fed to the counting input of counter 6, as a result of which a new combination O and 1 is formed at the output of counter 6, corresponding to the new CO variant of the products used.

Далее описанный процесс повтор ет- с  многократно до тех пор, пока неThe process described below is repeated several times, until

будут перебраны все возможные комбинации используемых изделий (при этом счетчик 6 каждый раз измен ет свое состо ние на единицу и общее коли- честно комбинаций равно 2). После того, как проанализирован последний вариант, на следующем шаге на выходе счетчика 6 по вл етс  сигнал переполнени , который размыкает ключ 4, в результате чего прекращаетс  подача напр жени  на генератор 5 тактовых импульсов и решение задачи заканчиваетс . По окончании решени  задачи в регистре 21. зафиксировано оптималь- ное сочетание используемых изделий, а в регистре 19 - величина минимальных затрат.all possible combinations of the used products will be enumerated (the counter 6 changes its state by one each time and the total number of combinations is 2). After the last option has been analyzed, the next step at the output of counter 6 is an overflow signal, which opens key 4, as a result of which the supply of voltage to the clock generator 5 is stopped and the task is completed. At the end of the solution of the problem, in register 21. the optimal combination of the products used was recorded, and in register 19, the value of the minimum costs.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Устройство дп  решени  оптимизационных задач стандартизации, содержащее блок задани  затрат и блок выбора оптимального варианта, о т л и- чающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности и точности решени  за счет полного перебора возможных вариантов, в него введены генератор тактовых импульсов, счетчик задани  вариантов, ключ управлени , первый элемент задержки, выключатель установки исходного состо ни , выключатель запуска, блок задани  затрат содержит матрицу регистров, состо щую из га групп по п регистров в каждой группе, матрицу m х п элементов И, матрицу га X п вычитающихThe device dp for solving optimization standardization problems, which contains a cost setting block and an optimal variant selection block, is necessary because, in order to increase the reliability and accuracy of the solution due to the exhaustive search of possible variants, a clock pulse generator options, control key, first delay element, initial state setting switch, start switch, cost setting block contains a register matrix consisting of n groups of n registers in each group, mat zu m x n elements And n X n matrix subtracting счетчиков, га регистров задани  наcounters, hectares of task registers чальных затрат и группу из га элементов И, блок выбора оптимального варианта содержит группу из п R S-триг- геров, группу из п ключей, группу из п счетчиков, первый, второй и третий регистры, сумматор, блок сравнени , второй и третий элементы задержки, элемент И и два разделительных диода , при этом информационные входы регистров матрицы подключены .к пшнам задани  производственно-эксплуатационных затрат, информационные входы всех регистров задани  начальных затрат соединены с соответствующими шинами задани  начальных затрат,, выход каждого j-ro регистра i-й группы матрицы соединен с установочньтм входом соответствующаго вычитающего счетчика матрицы (i l,m, j l,n), счетный вход;„каждого вычитающего счетчиthe initial costs and a group of I elements, the block for selecting the optimal variant contains a group of n R S-flip-flops, a group of n keys, a group of n counters, first, second and third registers, adder, comparison unit, second and third elements delays, the element And and two dividing diodes, while the information inputs of the matrix registers are connected. To the assignments of the production and operating costs, the information inputs of all the registers of the initial costs are connected to the corresponding buses of the initial costs, output each The j-ro register of the i-th matrix group is connected to the installation input of the corresponding subtractive matrix counter (i l, m, j l, n), the counting input; „of each subtractive counter 5 five 00 5five 00 5five 00 5five с 0from 0 ка матрицы соединен с выходом соответствующего элемента И матрицы, выход i-ro разр да счетчика задани  вариантов соединен с первыми входами элементов И i-й строки матрицы и i-ro элемента И группы блока задани  затрат, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторыми входами всех элементов И матрицы и через кпючи группы блока выбора оптимального вар ианта со счетными входами соответствующих счетчиков группы, выходы регистров задани  начальных затрат и выходы счетчиков группы соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра блока выбора оптимального варианта и с первым информационным входом блока сравнени , выход первого регистра через второй регистр соединен с вторым информационным входом блока сравнени , пр мой выход которого соединен с входом управлени  записью третьего регистра и через второй элемент задержки со считывающим входом первого регистра, инверсный и пр мой выходы блока сравнени  соединены с анодами соответствующих разделительных диодов, катоды которых объединены и соединены с обнул ющими входами счетчиков группы, с нулевыми входами триггеров группы |И со считывающими входами регистров матрицы блока задани  затрат, а также через первый элемент задержки со счетным входом счетчика задани  вариантов , выходы обнулени  всех j-x вычитающих счетчиков столбца матрицы соединены с единичными входами j-ro RS-триггера группы (j l,tO , единичные выходы RS-триггеров группы соединены с управл ющими входами соответствующих ключей группы и с входами элемента И, выход которого соединен со считывающими входами счетчиков группы, с вторыми входами элементов И группы блока задани  затрат и через третий элемент задержки с тактирующим входом блока сравнени , информационный вход третьего penicTpa -соединен с кодовым выходом счетчика задани  вариантов, шина опорного напр жени  через выключатель установки исходного-состо ни  соединена с входом первого элемента задержки и через .выключатель запуска с информационным входом ключа управлени , выход которого соединен с управл ющим вхо9150109410matrix is connected to the output of the corresponding element And the matrix, the output of the i-ro bit of the counter for setting options is connected to the first inputs of the elements And the i-th row of the matrix and the i-ro element And the group of the cost setting block, the output of the clock generator is connected to the second inputs of all elements of the matrix and through kpyuchi groups of the block of choice of the optimal variable with the counting inputs of the corresponding group counters, the outputs of the registers setting the initial costs and the outputs of the group counters are connected to the corresponding inputs of the adder, the output to It is costly connected to the information input of the first register of the optimal variant selection unit and to the first information input of the comparison unit, the output of the first register through the second register is connected to the second information input of the comparison unit, the direct output of which is connected to the recording control input of the third register and through the second delay element with the read input of the first register, the inverse and direct outputs of the comparison unit are connected to the anodes of the respective separation diodes, the cathodes of which are combined and connected to the zeroing inputs of the group counters, with zero inputs of group triggers | And with the read inputs of the registers of the cost setting block registers, as well as through the first delay element with the counting input of the options set counter, the zero outs of all jx subtracting counters of the matrix column are connected to the single inputs j-ro RS group flip-flops (jl, tO, single outputs of group RS-flip-flops are connected to the control inputs of the corresponding group keys and to the inputs of the And element whose output is connected to the reading inputs of the group counters, c to The third inputs of the I group of the task setting unit and through the third delay element with the clocking input of the comparison unit, the information input of the third penicTpa is connected to the code output of the option set counter, the reference voltage bus is connected to the input of the first delay element and through the start switch with the information input of the control key, the output of which is connected to the control input 9150109410 дом генератора тактовых импульсов, соединен с выходом переполнени  счет- а управл ющий вход ключа управлени  чика задани  вариантов.The clock generator house is connected to the overflow output of the account and the control input of the control key for setting the options.