Семенова Олена Олександрівна. Елементи фазі-логіки з імпульсним представленням інформації та пристрої на їх основі

Краткое описание

Семенова Олена Олександрівна. Елементи фазі-логіки з імпульсним представленням інформації та пристрої на їх основі : Дис... канд. техн. наук: 05.13.05 / Вінницький національний технічний ун-т. — Вінниця, 2006. — 172арк. — Бібліогр.: арк. 159-170

Семенова О. О. Елементи фазі-логіки з імпульсним представленням інформації та пристрої на їх основі. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 Елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування. Вінницький національний технічний університет, Вінниця. 2006.
Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуальної науково-технічної задачі підвищення завадостійкості та розширення функціональних можливостей пристроїв автоматичного керування на основі фазі-логіки. Розроблено метод структурного синтезу елементів фазі-логіки. Розроблено методи частотно-імпульсного, широтно-імпульсного і фазо-імпульсного кодування фазі-величин, які дозволяють досить точно представити значення функції належності. Вперше розроблено математичні моделі базових елементів фазі-логіки, застосування яких дозволить синтезувати імпульсні елементи і пристрої, які характеризуються високою завадостійкістю. Вперше розроблено математичні моделі елементів фазі-логіки типу добуток”. Вперше розроблено математичні моделі блоків фазі-контролерів, які відрізняються від відомих тим, що інформація у них представляється частотно-, широтно- і фазо-імпульсними сигналами, що дозволяє підвищити завадостійкість і розширити їх функціональні можливості. Синтезовано структурні схеми частотно-імпульсних та широтно-імпульсних елементів фазі-логіки. Побудовано структурні схеми частотно-імпульсних та широтно-імпульсних фазі-нейронів для фазі-нейронних мереж. Розроблено функціональні схеми широтно-імпульсних елементів, які здійснюють операції мінімуму і максимуму. Роботоздатність розроблених широтно-імпульсних елементів фазі-логіки перевірена за допомогою програмного пакету Micro-Cap.

Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуальної науково-технічної задачі підвищення завадостійкості та розширення функціональних можливостей пристроїв автоматичного керування на основі фазі-логіки для телекомунікаційних, радіотехнічних і мікроелектронних систем.
Основні результати теоретичних і експериментальних досліджень полягають у наступному:
1. Розроблено метод структурного синтезу елементів фазі-логіки. Його суть полягає у тому, щодля кожної функції фазі-логіки заповнюється операторна таблиця, потім вона аналізується, і на основі цього аналізу і узагальненого операторного опису складається операторний опис для кожного елемента; за операторним описом синтезується структурна схема. Цей метод дозволяє синтезувати структурні схеми частотно-імпульсних та широтно-імпульсних елементів, які реалізують базові і додаткові елементи фазі-логіки.
2. Розроблено методи частотно-імпульсного, широтно-імпульсного і фазо-імпульсного кодування фазі-величин, які дозволяють досить точно представити значення функції належності. При цьому значенню функції належності відповідає частота заповнення імпульсів, тривалість імпульсу або різниця фаз. Відмінністю цих методів є те, що у них значення фазі-логічного нуля кодуються не відсутністю імпульсів, а імпульсами з мінімальною величиною частоти, тривалості або фази, що дозволяє синтезувати не лише елементи, які здійснюють логічний висновок типу «макс-мін», а також елементи фазі-логіки, які здійснюють логічний висновок типу «добуток». Також розроблені методи кодування модифіковано для нейро-фазі-мереж: наведені формули для кодування вхідних і вихідних імпульсних сигналів нейрону та ваг синапсів частотою слідування імпульсів, тривалістю імпульсів послідовності і зсувом імпульсів у часі.
3. Вперше розроблено математичні моделі базових (доповнення, мінімум, максимум) елементів фазі-логіки, застосування яких дозволить синтезувати імпульсні елементи і пристрої, які характеризуються високою завадостійкістю. Вперше розроблено математичні моделі елементів фазі-логіки типу добуток” для побудови імпульсних елементів, які реалізують операції І”, АБО”, СУМА”. Вперше розроблені математичні моделі окремих блоків фазі-контролерів з частотно-імпульсним, широтно-імпульсним і фазо-імпульсним представленням інформації, які можна використати при розробці структурних і електричних схем. Розроблені математичні моделі відрізняються від відомих тим, що інформація у них представляється частотно-, широтно- і фазо-імпульсними сигналами, що дозволяє підвищити завадостійкість елементів та пристроїв і розширити їх функціональні можливості.
4. Синтезовано структурні схеми частотно-імпульсних елементів, які реалізують базові (доповнення, мінімум, максимум) і додаткові (протиріччя, тавтологія, заборона, імплікація, стрілка Пірса, штрих Шефера, виключне АБО, еквівалентність) операції фазі-логіки. Також розроблено структурні схеми частотно-імпульсних елементів, які реалізують операції «І», «АБО», «СУМА». Представлені елементи виконуються на змішувачах, ФНЧ, ФВЧ, перемикачах і подільниках частоти. Також синтезовано структурні схеми широтно-імпульсних елементів, які реалізують базові операції фазі-логіки. Розроблені елементи відрізняються від відомих тим, що інформація у них представлена частотно-імпульсними та широтно-імпульсними сигналами, що дає можливість підвищити їх завадостійкість і розширити функціональні можливості.
5. На основі розроблених елементів мінімуму і максимуму побудовано структурні схеми частотно-імпульсних та широтно-імпульсних фазі-нейронів І”, АБО” для гібридних нейронних мереж. Розроблено функціональні схеми широтно-імпульсних елементів, які здійснюють операції мінімуму і максимуму. Проведене моделювання роботи розроблених широтно-імпульсних елементів та пристроїв фазі-логіки за допомогою програмного пакету Micro-Cap доводить їх роботоздатність.