УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КРАТЧАЙШЕГО ПУТИ В ГРАФЕ

Полезная модель относится к области устройств, характеризующихся оптическими средствами измерения, и может быть использовано для определения величины кратчайшего пути в графе.
Известно устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, группу из N элементов И, два элемента И, матрицу N×N элементов И, элемент ИЛИ-НЕ, дешифратор, счетчик, N регистров, коммутирующие элементы, наборное поле, генератор пакетов импульсов, N групп индикаторных счетчиков по N счетчиков в каждой, группа из N элементов задержки.
/АС №1259281, М кл. G 06 F 15/20, 1986 г./.
Недостатком такого устройства является относительно низкое быстродействие.
Наиболее близким по технической сущности является оптический измеритель перемещений, содержащий последовательно установленные источник излучения, поляризатор, установленный с возможностью вращения, фотоприемник, преобразователь фазомодулированного потока излучения в дискретный ряд его частей, установленный между поляризатором и фотоприемником, причем преобразователь фазомодулированного потока излучения в дискретный ряд его частей выполнен в виде последовательно-параллельно связанных светоотдельтельных поляризационных элементов с различными азимутами направлений пропускания (АС №872954, М кл. G 01 В 11/02, 1981 г.).
Недостатком такого устройства является относительно узкие функциональные возможности, так как оно не позволяет определить величину кратчайшего пути в графе.
Цель полеезной модели - расширение функциональных возможностей устройства за счет предоставления возможности определения величины кратчайшего пути в графе.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник излучения и фотоприемник, дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик и группу из N блоков сопряжения оптических волноводов, выход источника излучения совмещен с входов первого блока сопряжения группы, выход N-го блока сопряжения группы совмещен с входом фотоприемника, входы и выходы блоков сопряжения группы соединены между собой оптическими волноводами таким образом, что составленная волоконно-оптическая система моделирует топологию исследуемого графа, управляющий вход устройства соединен с входами запуска генератора тактовых импульсов и источника излучения, выход фотоприемника соединен с входом останова генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с счетным входом счетчика, выход которого является выходом устройства.
В научно-технической литературе не обнаружено технических решений с указанными существенными признаками, что позволяет сделать вывод о его новизне.
Не было обнаружено и устройство, в которых поставленная цель достигалась бы введенной совокупность признаков, что позволяет сделать вывод о наличии в предложении существенных отличий.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства.
Устройство для определения величины кратчайшего пути в графе содержит (фиг.1) источник излучения 1, выполненный в виде импульсного лазера, выход которого сопряжен с входом первого блока сопряжения 2-1 группы 2, группа блоков сопряжения 2 и оптические волноводы, их соединяющие, составляют волоконно-оптическую систему, моделирующую топологию исследуемого графа, причем, длины оптических волноводов пропорциональны длинам соответствующих дуг графа, первый блок
сопряжения 2-1 группы соответствует истоку исследуемого графа, блок сопряжения 2-N группы - стоку, выход 2-N-го блока сопряжения группы 2 совмещен с входом фотоприемника 3, выход которого соединен с входом останова генератора тактовых импульсов 4, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5, выход которого является выходом устройства, управляющий вход устройства соединен с запускающими входами источника излучения 1 и генератора тактовых импульсов 4.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы устройства счетчик 5 обнуляется, а генератор тактовых импульсов 4 остановлен. С приходом импульса на управляющий вход устройства источник излучения вырабатывает оптический импульс и посылает его в волоконно-оптическую систему, включающую в себя группу 2 блоков сопряжения. При этом управляющий импульс поступает на элемент задержки на запускающем входе генератора тактовых импульсов. Счетчик 5 суммирует выработанные импульсы до тех пор, пока первый же импульс с выхода фотоприемника 3 не остановит генератор тактовых импульсов. Так как скорость V распространения оптического импульса во всех оптических волноводах одинакова, а кроме того, длины волноводов пропорциональны длинам соответствующих дуг графа, то первый световой импульс, зарегистрированный фотоприемником 5, пройдет через те волноводы, которые соответствуют дугам, составляющим кратчайший путь в исследуемом графе. Поэтому, число К на счетчике 5 пропорционально величине кратчайшего пути в графе:
Где γ - коэффициент пропорциональности - отношение длины оптического волновода к длине соответствующей дуги графа;
f - частота генератора тактовых импульсов 4;
τ - величина кратчайшего пути в исследуемом графе;
V - скорость распространения оптического импульса в волноводе.
Задержка на запускающем входе генератора тактовых импульсов 4 предназначено для синхронизации работы блоков устройств так, чтобы при τ=0, число на счетчике 5 К также равнялось нулю.
Таким образом, за счет введения дополнительных блоков и связей между ними, определяется величина кратчайшего пути в графе, что позволяет реализовать поставленную цель.