Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для решения задачи выбора технических средств сложной системы

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для получения оптимального решения задачи выбора технических средств при выборе состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Известно устройство для решения задачи решения задачи выбора технических средств сложной системы [1], которое позволяет получить точное решение задачи о выбора технических средств некоторой системы.

Недостатком данного устройства является невозможность определения вероятности набора технических средств при выборе оптимального состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Задача изобретения - создать устройство, обеспечивающее определение вероятности набора технических средств при выборе оптимального состава и числа технических средств для выполнения определенного объема работ.

Это решение достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, первый элемент И 2, группу из n счетчиков 3_i (i=1…n, где n - число возможных различных типов технических средства комплекса), группу n первых регистров 4₁…4_n, группу n первых схем сравнения 5₁…5_n, группу n вторых элементов И 6₁…6_n, группу n третьих элементов И 7₁…7_n, группу n вторых регистров 8₁…8_n, группу n третьих регистров 9₁…9_n, матрицу n*m четвертых регистров 10₁₁…10_nm, группу n первых блоков умножения 11₁…11_n, матрицу n*m вторых блоков умножения 12₁₁…12_nm, первый сумматор 13, группу n вторых сумматоров 14₁…14_n, группу m вторых схем сравнения 15₁…l5_n, четвертый элемент И 16, группу m пятых регистров 17₁…17_n, шестой регистр 18, пятый элемент И 19, группу шестых элементов И 20, третью схему сравнения 21, выход ГТИ 1 соединен с первым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с первым входом счетчика 3₁, выход переполнения счетчика 3_i (i=1…n-1) подсоединен к первому входу счетчика 3_i+1, информационный выход счетчика 3_i (i=1…n) подсоединен к первому входу третьих элементов И 7_i, к первому входу первой схемы сравнения 5_i (i=1…n), к первым входам одноименных вторых блоков умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m), к первому входу первого блока умножения 11_i (i=1…n), второй вход которого подсоединен к выходу третьего регистра 9_i (i=1…n), выход первого блока умножения 11_i подсоединен к одноименному входу первого сумматора 13, выход которого подсоединен к первому входу шестого элемента И 20 и к первому входу третьей схемы сравнения 21, второй вход которой подсоединен к выходу шестого регистра 18, а выход подсоединен к первому входу пятого элемента И 19, выход которого подсоединен к второму входу шестого элемента И 20 и к вторым входам третьих элементов И 7_i (i=1…n), выход каждого из которых подсоединен к входу второго регистра И 8_i (i=1…n), выход которого является выходом 27_i (i=1…n) устройства, выход шестого элемента И 20 подсоединен к входу шестого регистра 18, выход переполнения счетчика 3_n подсоединен к второму входу первого элемента И 2, выходы пятых регистров 17₁…17_m подсоединены к первым входам одноименных вторых схем сравнения 15_j (j=1…m), выходы каждого четвертого регистра 10_ij (i=1…n, j=1…m) подсоединены к вторым входам одноименных вторых блоков умножения 12_ij, выход каждого второго блока умножения 12_ij соединен с одноименным входом сумматора 14_j (j=1…n), выход которого подсоединен к второму входу второй схемы сравнения 15_j (j=1…n), выход второй схемы сравнения 15_j (j=1…n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 16, выход которого подсоединен к второму входу пятого элемента И 19, выход первого регистра 4_i (i=1…n) подсоединен с первому входу первой схемы сравнения 5_i (i=1…n) и к первому входу второй группы элементов И 6_i (i=1…n), второй вход которой подсоединен к выходу первой схемы сравнения 5_i (i=1…n), а выход подсоединен к второму входу одноименного счетчика 3_i (i=1…n), включены группа n седьмых регистров 22₁…22_n, группа n блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n, группа n восьмых регистров 24₁…24_n, элемент задержки 25, выход переполнения счетчика 3_n подсоединен к входу элемента задержки 25 и к управляющим входам блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n, первые входы которых подсоединены к выходам одноименных вторых регистров 8₁…8_n, вторые входы - к выходам одноименных седьмых регистров 22₁…22_n, а выход - к первому входу восьмых регистров 24₁…24_n, выход элемента задержки 25 подсоединен к управляющим входам восьмых регистров 24₁…24_n и является выходом 29 устройства.

Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на чертеже (фиг. 1) представлены генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемент И 2, группа из n счетчиков 3₁…3_n, группа n регистров 4₁…4_n, группа n схем сравнения 5₁…5_n, группа n элементов И 6₁…6_n, группа n элементов И 7₁…7_n, группа n регистров 8₁…8_n, группа n регистров 9₁…9_n, матрица n*m регистров 10₁₁…10_nm группа n блоков умножения 11₁…11_n, матрица n*m блоков умножения 12₁₁…12_nm, сумматор 13, группа n сумматоров 14₁…14_n, группа m схем сравнения 15₁…15_n, элемент И 16, группа n регистров 17₁…17_n, регистр 18, элемент И 19, группа элементов И 20, схема сравнения 21, группа n регистров 22₁…22_n, группа n блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n, группа n регистров 24₁…24_n, элемент задержки 25, вход устройства 26, выходы устройства 27₁…27_n, выходы устройства 28₁…28_n и 29 вместе со связями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все счетчики 3_i (i=1…n), устанавливаются в нулевое состояние. В регистр 18 заносится максимальный код, например, код с единицами во всех разрядах регистра 18.

На регистры 10_ij (i=1…n, j=1…m) заносятся коды j-тых характеристик i-ого технического средства. На регистры 22_i (i=1…n) заносятся коды вероятностей p_i безотказной работы i-ого технического средства. На регистры 4_i (i=1…n) заносятся коды чисел минимальных значений числа комплекса технических средств в системе. На регистры 17_j (j=1…m) заносятся коды допустимых суммарных значений j-тых характеристик искомого числа комплекса технических средств. На регистры 9_i (i=1…n) заносятся коды «стоимости» единицы технического средства комплекса. Входы установки на рисунке из-за громоздкости не показаны.

Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 26 устройства, после чего импульсы с выхода ГТИ 1 начинают поступать через открытый элемент И 2 на вход счетчика 3₁, так как нулевой сигнал с выхода переполнения счетчика 3_n поступает на инверсный вход элемента И 2.

Выход счетчика 3_i (i=1…(n-1)) переполнения подсоединен к счетному входу счетчика 3_i+1. С выхода счетчика 3_i (i=1…n) код поступает на вход одноименного блока умножения 11_i (i=1…n), на вход схемы сравнения 5_i (i=1…n), на вход группы элементов И 7_i и на входы блоков умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m). На вторые входы блока умножения 11_i (i=1…n) и блока умножения 12_ij (i=1…n, j=1…m) поступают коды с выходов регистров 9_i (i=1…n) и регистров 10_ij (i=1…n, j=1…m).

Код с выхода блока умножения 12_ij (i=1…m, j=1…n) поступает на одноименные входы группы сумматоров 14_j, с выхода которых коды поступают на первые входы одноименных схем сравнения 15_j. На вторые входы схем сравнения 15_j поступают коды с выходов регистров 17_j. На выходе схемы сравнения 15_j появляется единичный сигнал в случае, если код с выхода регистра 17_j не меньше кода с выхода сумматора 14_j.

Далее единичный сигнал с выхода схемы сравнения 15_j поступает на одноименный вход элемента И 16, с выхода которого сигнал поступает на первый вход элемента И 19.

Одновременно код результата с выхода блока умножения 11_i (i=1…n) поступает на одноименный вход сумматора 13, с выхода которого суммарный код «стоимости» набора технических средств поступает на второй вход группы элементов И 20 и на первый вход второй схемы сравнения 21, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 18 со значением текущей «стоимости» набора технических средств.

Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 21 появляется только в том случае, если код «стоимости» набора технических средств на выходе сумматора 13 меньше кода «стоимости» на выходе регистра 18 со значением текущей «стоимости» набора технических средств. Единичный сигнал с выхода схемы сравнения 21 поступает на второй вход элемента И 19.

В случае всех единичных входных сигналов на входах элемента И 19 с его выхода единичный сигнал поступает на первые входы группы элементов И 7_i и на первый вход группы элементов И 20, на второй вход которой поступает код с выхода сумматора 13 для перезаписи его в регистр 18, куда записывается код минимальной «стоимости» набора технических средств.

Через открытые группы элементов И 7_i коды с выходов счетчиков 3_i поступают на одноименные входы регистров 8_i, на которых фиксируются текущие значения количества предметов i-го типа технических средств.

Сигналы с выходов переполнения счетчиков 3_i поступают на счетные входы счетчиков 3_i+1. Сигнал с выхода переполнения счетчика 3_n поступает на инверсный вход элемента И 2, в результате чего прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 1.

Частота сигналов ГТИ 1 выбирается с учетом последовательности надежного срабатывания элемента И 2, счетчиков 3₁…3_n, схем сравнения 5₁…5_n, элементов И 6₁…6_n, групп n элементов И 7₁…7_n, блоков умножения 11₁…11_n, сумматора 13, групп n сумматоров 14₁…14_n, схем сравнения 151…15_m, элемента И 16, элемента И 19, элементов И 20, схемы сравнения 21.

Сигнал с выхода переполнения последнего счетчика 3_n поступает также на вход элемента задержки 25 и на управляющие входы блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n, на первые входы которых поступают коды с инверсных выходах регистров 22_i значения (1-p_i), а на вторые входы - с выходов регистров 8_i число используемых в системе i-ых технических средств.

Элемент задержки 25 задерживает сигнал на время надежного срабатывания блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n, после чего происходит перезапись содержимого блоков возведения в степень целого числа 23₁…23_n в соответствующие регистры 24₁…24_n, с инверсных выходов которых на выходах 28₁…28_n устройства снимаются значения (1-(1-p_i)ⁱ) вероятностей безотказной работы всех i-ых технических средств.

Результатом работы устройства являются:

коды на регистрах 8_i , на которых фиксируются коды чисел набора технических средств i-го типа и могут быть сняты с выходов 27₁ устройства;

значения P_i=(1-(1-p_i)ⁱ) безотказной работы i-ых технических средств на выходах 28₁…28_n устройства;

значение минимальной (оптимальной) «стоимости» набора технических средств в регистре 18, а также сигнал окончания работы 29 устройства.

Использованные источники

1. RU N 2413287, кл. G06F 15/20.

2. RU N 2656543, кл. G06F 15/20.