Генератор функций принадлежности

 

Изобретение позволяет опреде- .лить функцию принадлежности нечеткой переменной, являющейся функцией других нечетких переменных при известной функциональной зависимости и функциях принадлежности исходных 7- нечетких переменных.„По сигналу генератора 3 тактовых импульсов датчики 4 чисел с равномерными распределениями вырабатывают сигналы.случайной амплитуды, которые в умножителях 7 и сумматорах 8 преобразуются в случайные значения исходных переменных. В функциональных преобразователях 9 определяются значения функций принадлежности исходных переменных , среди которых определяются минимальные в блоке 10 выделения минимального сигнала, затем в блоке 12 определяются случайные значения искомой переменной, для которых определяются значения искомой функции принадлежности в блоке 11. 4 ил. i (Л фигЛ

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19> П11 (д) 4 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13, Я ur

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901098/24-24 (22) 24 .05 .85 (46) 15.06.87. Бюл. М 22 (72) Э.В.Борисов и B.Þ.Àíèñèìoâ (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 285343, кл. G 06 F 1/02, 1969, Авторское свидетельство СССР

Р 1283806, кл. G 06 G 7/26, 1985. (54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ (57) Изобретение позволяет определить функцию принадлежности нечеткой переменной, являющейся функцией других нечетких переменных при известной функциональной зависимости и функциях принадпежности исходных нечетких переменных.„По сигналу генератора 3 тактовых импульсов датчики 4 чисел с равномерными распределениями вырабатывают сигналы,случайной амплитуды, которые в умножителях 7 и сумматорах 8 преобразуются в случайные значения исходных переменных. В функциональных преобра— зователях 9 определяются значения функций принадлежности исходных переменных, среди которых определяются минимальные в блоке 10 выделения минимального сигнала, затем в блоке

12 определяются случайные значения искомой переменной, для которых определяются значения искомой функции принадлежности в блоке 11. 4 ил.

"- 3 17454

Изобретение относится к вычисли-, течьной технике и может быть испопьзовано для определения функции принадлежности нечеткой переменной 7.„ являвшейся функцией нескольких нечетких переменных х;, i=-l,,n%, если известно функциональное преобразование, связывающее искомое и исходные нечеткие множества y=f(х,, ...,х ) и функции принадлежности

9 исходных нечетких переиеннмх (р„.!х;) .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения генерирования функций принадлежности функционального преобразования нескольких переменных.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора функций принадлежности; на фиг. 2 — структурная схема функционального преобразователя нечетких переменных; на фи-. 3 структурная схема блока выделения значений функции принадлежности; на фиг. 4. — структурная схема функционального преобразователя группы, Генератор функций принадлежности (фиг, 1) содержит вход 1 запуска,. элемент задержки 2, генератор 3 тактовых импульсов, группу 4 датчиков с равномерным .распределением, входы

5 задания коэффициентов .разброса снечетких переменных, входы 6 задания коэффициентов смещения нечетких переменных, группу 7 умножителей, группу

8 сумматоров, группу 9 функциональных преобразователей, блок 10 выделения минимального сигнала, блок l! выделения значений функции принадлежности, функциональный преобразователь 12 нечетких переменных, счетчик 13, элемент задержки 14, выходы

15 соответствующих значений функции принадлежности, Функциональный преобразователь нечетких переменных (фиг. 2) содержит входы задания коэффициентов про порциональности 16, группу умножителей 17 и сумматор :8„

Блок выделения значений функции принадлежности (фиг. 3) содержит вход 19 задания величины интервала значений искомой переменной, делитель 20, дешифратор 21, первую группу элементов И 22, группу элементов сравнения 23, группу блоков

24 памяти, группу элементов задержки 25, вторую группу элементов И 26, Функциональный преобразователь группы (фиг ° 4) содержит вход 27 задания ожидаемого значения искомой переменной, вход 28 задания коэффициента разброса искомой переменной, вход 29 единицы, первый блок 30 вычитания, блок 31 определения модуля, делитель 32, второй блок 33 вычитания.

10 Генератор функций принадлежности работает следующим образом.

Функции принадлежности исходных переменных задаются в виде линейных функций принадлежности примерного

1- равенства где а,, G — параметры, характеризу2Î ющие центр группирования и разброс возле этого центра нечеткой переменной.

В соответствии с этим каждая из

2з псременных х может принимать значения от а; — (! до а,+(7,, Функциональное преобразование у=f(x х )

Ь задается в пшейном виде y=k,õ,+...

k„x„.

Импульс запуска с входа 1 устанавливает генератор в исходное состояние, включает генератор 3 тактовых импульсов (ГТИ). По сигналу от ГТИ

3 датчики 4.1-4,п вырабатывают слу35 чайные числа, равномерно распределенные в интервале 0-1, Число датчиков соответствует числу исхоцных переменныхе Выработанные числа Й

1 умножаются в умножителях 7,1-7.п на з0 2(7;, в результате чего формируется величина 2d; G которая складывается с левой границей соответствующего интервала в сумматорах 8,1-8.п.

В результате формируется и сигна 15 лов со случайными амплитудами à -G +

1 1

+2d; 5., которые соответствуют возможным значениям равномерно распределенных значений исходных переменных, В функциональном преобразователе 12 формируется значение искомой переменной у для соответствующих значений исходных переменных, которь!е сформированы на выходах сумматоров 8. Цля этого каждое значение искомой переменной умножается в соответствующем умножителе 17 на коэффициент lс; и после суммирования в сумматоре 18 формируется текущее значение искомой переменной у, Кро1317454 ме того, в функциональных преобразователях 9.1-9.п формируются значения функций принадлежности для сфор. мированных значений исходных переменных. Формирование значений функций принадлежности производится путем прямых вычислений по формуле (1), Среди сформированных значений функций принадлежности выделяется минимальная, которая определяется путем 10 последовательного попарного сравнения значений функций. Значение искомой переменной у и минимальное значение функции принадлежности поступает в блок 11 выделения значе- 15 ний функции принадлежности, который работает следующим образом.

Значение искомой переменной делится в делителе 20 на длину дискретного интервала ее значений. Полу. 20 ченное частное в двоично-десятичном дешифраторе 21 путем учета только целой части частного от деления преобразуется в номер интервала, в который попадает значение искомой пере- 25 менной. На соответствующем выходе дешифратора 21 появляется сигнал, который открывает соответствующую группу элементов И 22, в результате чего минимальное значение функции 3О .принадлежности поступает на вход соответствующего элемента 23 сравнения. На другой вход каждого из этих блоков в исходном состоянии подаются нулевые сигналы, которые хранятся в блоках 24 памяти. В элементах 23 сравнения сравниваются входные сигналы с сигналами, хранящимися в блоках 24 памяти, Если входной сигнал превышает сигнал, хранящийся в блоке

24 памяти, то этот входной сигнал заносится в блок 24 памяти по сигнаI лу разрешения, поступающему с выхода элемента 23 сравнения.

Таким образом, в блоках 24 памяти формируются значения функций принадлежности искомой переменной у для всех выделенньл интервалов ее значений. Работа генератора заканчивается по сигналу с выхода переполнения счетчика 13, рассчитанного на заданное число испытаний.

Формула изобрет.ения

Генератор функций принадлежности, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, два элемента задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с счетным входом счетчика, выход переполнения которого через. первый элемент задержки подключен к входу останова генератора тактовых импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения генерирования функций принадлежности функционального преобразования нескольких переменных, в него введены блбк выделения минимального сигнала, группа из и (n — количество переменных, -целое число) датчиков с равномерным . распределением, группа иэ и умножителей, группа из п сумматоров, блок выделения значений функций принадлежности, группа из п функциональных преобразователей функции принадлежности нечетких переменных и функциональный преобразователь нечетких переменных, содержащий группу умножителей и сумматор, причем группы выходов умножителей подключены к группам входов сумматора, блок выделения значений функции принадлежности содержит делитель, дешифратор, две группы элементов И, группу элементов сравнения, группу блоков памяти, группу элементов задержки, каждый из и функциональных преобразователей функции принадлежности нечетких переменных группы содержит два блока вычитания, блок определения модуля и делитель, выход первого блока вычитания через блок определения модуля соединен с первым входом делителя, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, выходы вторых блоков вычитания всех функциональных преобразователей группы соединены с соответствующими входами блока выделения минимального сигнала, выход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы блока выделения значений функции принадлежности, выходы которых соединены через соответствующие элементы задержки группы с информационными входами блоков памяти группы, и с первыми входами сооФветствующих элементов сравнения группы, вторые входы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы и подключены к выходам соответствующих блоков памяти группы, выходы блоков сравнения группы соединены, с входами разрешения записи-считывания соответ13! 7454

Составитель В,Орлов

Техред В.Кадар

Корректор М.Демчик

Редактор Н. Горват

Заказ 242б/45

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ствующих блоков памяти группы, выходы дешифратора соединены с вторыми входами элементов И первой группы соответственно, вторые входы элементов И второй группы соединены через второй элемент задержки с выходом счетчика„ вход дешифратора соединен с выходом делителя блока вычисления значений функций принадлежности, первый вход которого соединен с выходом сумматора функционального преобразователя нечетких переменных, входы умножителей которого соединены соответственно с первым входом первого блока вычитания каждого функционального преобразователя группы и подключены к выходу соответствующего сумматора группы, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами опроса датчиков с равномерным распределением, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих. блоков умножения группы, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих сумматоров группы, вход запуска генератора тактовых импульсов является входом запуска генератора функции принадлежности, вторые входы блоков умножения группы, сумматоров группы, блоков умножения группы функционального преобразователя нечетких переменных, делителя блока выделения значений функций принадлежности, целителя и первого и второго блоков

1Q вычитания каждого функционального преобразователя группы являются соответственно входами задания коэффициентов разброса нечетких переменных, смещения нечетких переменньгх, коэффициентов пропорциональности нечетких переменных, вечичины интервала зна.чений искомой переменной коэффициента разброса и ожидаемого значения искомой переменной и единицы, выходы элементов И второй группы блока выделения значений функ. ции принадлежности являются выходами соответствующих значений функции принадлежности генера—

25 тора функ ций принадлежности.