Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для выбора оптимальных решений методом главного критерия

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам для выбора оптимальных решений, и может найти применение при выборе оптимальных решений как при проектировании, так и в процессе эксплуатации различных больших и сложных систем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет возможности одновременного анализа m>2 различных вариантов больших и сложных систем.

Известно устройство для выбора оптимальных решений методом главного критерия [1], которое позволяет получить выбор оптимального решения как при проектировании, так и в процессе эксплуатации различных больших и сложных систем только при анализе m=2 различных вариантов.

Недостатком данного устройства является невозможность одновременного анализа m>2 различных вариантов больших и сложных систем.

Рассматриваются m вариантов какой-либо сложной системы, каждый из которых задан совокупностью из n (n>=2) строго упорядоченных (ранжированных) по важности показателей. Сравнение вариантов осуществляется путем сопоставления их однотипных параметров. При этом в первую очередь сравниваются их первые, наиболее важные, показатели, и лучшим признается тот вариант, у которого значение этого показателя будет большим. Если же величины первых показателей вариантов окажутся одинаковыми, переходят к сравнению значений вторых показателей, и лучшим признается тот вариант, у которого значение второго показателя будет большим. Если же значения и вторых показателей окажутся равными между собой, то переходят к сравнению значений третьих показателей и т.д. до тех пор, пока не будет выявлено первое превосходство показателя очередного параметра одного варианта над показателем соответствующего параметра других варианта; вариант, сравниваемый показатель которого будет большим, и признается лучшим вариантом. Если же значения всех показателей сравниваемых вариантов окажутся попарно равными между собой, то такие варианты признаются эквивалентными, т.е. равноценными между собой.

Задача изобретения - создать устройство с возможностью одновременного анализа m>2 различных вариантов сложных систем.

Это решение достигается тем, что в устройство для выбора оптимальных решений методом главного критерия, содержащее матрицу m*n первых элементов И 5₁₁…5_mn, где m - число возможных вариантов, n - число параметров варианта, первый регистр 11, схему сравнения 12, второй регистр 14, выход второго регистра 14 подсоединен к первому входу схемы сравнения 12, в него дополнительно включены матрица m*n третьих регистров 6₁₁…6_mn, m элементов НЕ 7₁…7_m, m блоков элементов ИЛИ 8₁…8m, блок выбора максимального кода 9, шифратор 10, элемент задержки 13, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, второй элемент И 2, счетчик 3, дешифратор 4, выход ГТИ 1 подсоединен к первому входу второго элемента И 2, выход которого подсоединен к первому входу счетчика 3, выход которого подсоединен к второму входу схемы сравнения 12 и к входу дешифратора 4, j-й (j=1…n) выход которого подсоединен к первым входам первых элементов И 5_ij (i=1…m, j=1…n), выход каждого из которых подсоединен к одноименным входам блока элементов ИЛИ 8_i (i=l…m), выход которого подсоединен к одноименному входу блока выбора максимального кода 9, i-й выход которого подсоединен к одноименному входу шифратора 10 и к входу элемента НЕ 7_i, выход которого подсоединен к входам третьих регистров 6_ij (i=1…m, j=1…n), выход которого подсоединен к второму входу одноименного первого элемента И 5_ij (i=l…m, j=1…n), выход схемы сравнения 12 подсоединен через элемент задержки 13 к второму входу элемента И 2 и к второму входу счетчика 3, выход шифратора 10 подсоединен к входу первого регистра 11, выход которого является выходом 17 устройства.

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

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже (фиг. 1) представлена структурная схема предлагаемого устройства, где на фиг. 1 представлены генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемент И 2, счетчик 3, дешифратор 4, матрица m*n элементов И 5₁₁…5_mn, где m - число возможных вариантов, n - число параметров варианта, матрица m*n регистров 6₁₁…6_mn, m элементов НЕ 7₁…7_m, m блоков элементов ИЛИ 8₁…8_m, блок выбора максимального кода 9, шифратор 10, регистр 11, схема сравнения 12, элемент задержки 13, регистр 14, вход 15, выходы 16 и 17.

В исходном состоянии на счетчике 3 хранится ноль, а на регистрах 6_ij (i=1…m, j=1…n) хранятся коды значений j-го параметра для i-го варианта сложной системы. На регистре 14 хранится код числа n - числа анализируемых параметров. Последовательность записи в регистры 6_ij значений параметров осуществляется в порядке убывания важности соответствующих частных показателей.

Работа устройства начинается с того, что на первый вход элемента И 2 по входу 15 поступает разрешающий сигнал, после чего импульсы с выхода ГТИ 1 начнут поступать через открытый элемент И 2 на вход счетчика 3.

С выхода счетчика 3 код поступает на вход дешифратора 4, j-й (j=1…n) выход которого подсоединен к первым (управляющим) входам элементов И 5_ij (i=1…m, j=1…n). Через открытые элементы И 5_ij коды с выходов регистров 6_ij поступают на одноименные входы блоков элементов ИЛИ 8_i (i=1…m), с выхода которого код поступает на одноименный вход блока выбора максимального кода 9.

На выходах блока выбора максимального кода 9 единичный сигнал появляется только на тех выходах, которые соответствуют максимальным кодам, а на других выходах будут нулевые потенциалы. Код с выхода блока 9 поступает на вход шифратора 10, который формирует номер варианта с максимальным кодом, и фиксируется на регистре 11.

Нулевой потенциал на i-м выходе блока выбора максимального кода 9 через элемент НЕ 7_i (i=1…m) сбрасывает в нуль регистры 6_ij (i=1…m, j=1…n) одноименной строки, поэтому на дальнейший выбор максимального кода эти регистры далее влияния не оказывают при анализе очередного параметра вариантов.

С приходом очередного импульса с выхода ГТИ 1 процесс выявления наилучшего варианта будет проходить аналогично описанному выше до тех пор, пока не будет выявлено превосходство по какому-либо параметру одного варианта перед другим. Если сравниваемые варианты окажутся идентичными между собой по всем n показателям, то после сопоставления между собой всех n показателей всех вариантов на соответствующих выходах блока 9 появится выходной сигнал «1».

При достижении счетчиком 3 значения n на выходе схемы сравнения 12, на второй вход которой поступает значение n с выхода регистра 14, появляется единичный сигнал, который поступает через элемент задержки 13 на вход сброса в нулевое состояние счетчика 3, на выход устройства 16 и на инверсный вход элемента И 2, после чего прекращается прохождение импульсов с выхода ГТИ 1 через закрытый элемент И2.

В предложенном устройстве за счет введения новых элементов и связей между ними анализ многих вариантов по любому другому параметру возможен, только если все предыдущие значения параметров равны. Это обеспечивает однозначность и достоверность полученного решения.

Последовательность сигналов генератора 1 должна обеспечить надежное срабатывание элементов И 2, счетчика 3, дешифратора 4, элемента И 5, элемента НЕ 7, блока элементов ИЛИ 8, блока выбора максимального кода 9, шифратора 10, регистра 11, схемы сравнения 12, элемента задержки 13.

Предлагаемое устройство для выбора оптимальных решений методом главного критерия в составе элементов 1-17 (см. фиг. 1) может быть построено на известных стандартных микросхемах, выпускаемых отечественной промышленностью, при этом блок 9 выбора максимального кода может быть реализован по известной схеме "Устройство для определения экстремального кода", представленной в [2].

Результатом работы устройства является сигнал об окончании работы на выходе 16, код (номер) наилучшего варианта на выходе 17.

Источники информации

1. АС №2620990, кл. G06F 17/00, 2017.

2. АС №997028, кл. G06F 7/04, 1983.