Система статистических методов для фильтрации искажений в условиях мониторинга аномалий земной поверхности в арктических широтах

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к системе статистических методов для фильтрации искажений в условиях мониторинга аномалий земной поверхности в арктических широтах.
В арктических широтах существуют как климатические и природные, так и техногенные источники чрезвычайных ситуаций. К основным климатическим и природным источникам чрезвычайных ситуаций относятся: деградация вечной мерзлоты (таяние), обвалы, оползни; снежные лавины; наводнения (весна, осень), ледяные заторы, подвижка льдов; ландшафтные пожары (тундра, мелколесье); снежные бури, штормы; сильные ветры (ураганы) и гололедица.
Ежегодно почти во всех частях Арктического региона существует опасность ландшафтных пожаров, возросшая в последние десятилетия вследствие участившихся аварий на нефтепроводах, газопроводах и на предприятиях по добыче, переработке и хранению газа, нефти и нефтепродуктов.
К потенциальным техногенным источникам чрезвычайных ситуаций относятся: АЭС и реакторы судов атомного флота; разрывы на нефтегазопроводах; разливы и возгорание нефтепродуктов и газа; аварии на предприятиях добычи и переработки углеводородов, металлов, энергетика и кораблекрушения.
Основной задачей системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций является обеспечение информационной поддержки принятия управленческих решений по предупреждению чрезвычайных ситуаций, приведению в готовность органов управления, сил и средств функциональных и территориальных подсистем к действиям при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций.
В сложных погодных условиях регионов Арктики большое значение имеет гидрометеорологический мониторинг обеспечения безопасности мореплавания и работ на шельфе, который включает в себя: гидрометеорологическое обслуживание портов, судов и платформ на акваториях Арктических морей; мониторинг ледовой обстановки на акваториях арктических морей; обеспечение оперативной климатической информацией; прогнозирование и предупреждение опасных для деятельности морской отрасли явлений погоды.
В связи с широким распространением методов мультиспектральной и гиперспектральной регистрации земной поверхности все большее значение приобретают задачи вероятностного представления и статистического анализа многомерных данных. Совместная обработка данных в нескольких спектральных диапазонах позволяет эффективно решать задачи радио- и гидролокационных комплексов, систем глобального мониторинга Земли, систем технического зрения и др. Для ряда приложений особый интерес представляют задачи обнаружения и оценивания параметров протяженных аномалий на многозональных изображениях.
В ряде работ предлагаются локальные алгоритмы обнаружения на многомерных изображениях, основанные на оценках градиента поля изображения. Рассматривается применение адаптивных алгоритмов компенсации коррелированных помех и алгоритмов обнаружения с «выбеливанием» многомерного изображения. Несмотря на большое число публикаций по проблемам синтеза алгоритмов обнаружения сигналов, в настоящее время мало исследована их эффективность. Существующие решения не дают удовлетворительного результата в задачах анализа эффективности и сравнения соответствующих алгоритмов обнаружения, особенно алгоритмов обнаружения протяженных аномалий на многомерных изображениях.
Таким образом, представляется весьма актуальной задача разработки систем обнаружения протяженных аномалий в условиях априорной неопределенности относительных уровней яркости объекта на фоне многозональных изображений.
Известны технические решения поставленной задачи [1, 2, 3].
Первое из известных технических решений относится к области дистанционного зондирования ледяного покрова и может быть использовано для обнаружения айсбергов. Сущность технического решения: получают спутниковые радиолокационные снимки. Выделяют зоны аномального значения радиолокационного сигнала, сравнивая его с эталонным значением. Одновременно на изображении, полученном в оптическом диапазоне длин волн, определяют положение теней.
В случае совпадения аномалий на радиолокационном снимке с соответствующими тенями на изображении, полученном в оптическом диапазоне длин волн, аномалии идентифицируют как айсберги. Через некоторое время повторяют описанные процедуры и прогнозируют траекторию движения айсберга, например, путем экстраполяции его положения на время, равное приему информации из следующего сеанса.
После этого сравнивают наблюдаемое положение айсберга с прогнозируемым. При совпадении прогнозируемой траектории движения и отмеченной по данным наблюдений принимают окончательное решение о наличии айсберга [1].
Недостаток данного технического решения заключается в невысокой точности идентификации объектов, обусловленной отсутствием конкретных идентификационных признаков сравниваемых изображений.
Известно и другое техническое решение, содержащее космический аппарат с наклонением орбиты, обеспечивающей высокоширотную съемку с установленными на нем цифровой видеокамерой видимого диапазона и сканирующим устройством. Трассовую съемку запланированных регионов в полосе сканирования осуществляют командами от бортового комплекса управления на основе суточных программ. Результаты измерений записывают в буферное запоминающее устройство и в зонах радиовидимости космического аппарата с наземных пунктов передают на пункты приема информации. После предварительной обработки информации по служебным признакам (номер витка, время съемки, координаты) информацию передают на сервер хранения данных. Тематическую обработку изображений потребители осуществляют в центре обработки, где через устройство ввода и передачи информация из сервера хранения поступает в электронно-вычислительную машину со стандартным набором периферийных устройств. Предварительно, в оперативное запоминающее устройство записывают программу привязки космических снимков к топографической основе: ГИС «ТОПОЛ». Затем формируют кадры синтезированных матриц из попиксельных отношений цифровых сигналов видеокамеры и сканирующего устройства. Осуществляют нормирование результирующего сигнала в стандартной шкале 0…255 уровней квантования. Выделяют, методами пространственного дифференцирования, контуры дигрессии надпочвенного покрова. По специализированной программе рассчитывают фрактальную размерность изображений выделенного контура и тестового участка [2].
Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемой системе.
Его недостаток заключается в невысоком быстродействии системы, обусловленном тем, что поиск анализируемых показателей многомерных данных ведется по всему объему базы данных системы, что приводит к необоснованной потери времени на поиск требуемой информации и ее последующий анализ.
Цель полезной модели - повышение быстродействия системы путем локализации диапазона адресов поиска данных только в локализованной области базы данных сервера системы.
Цель полезной модели достигается тем, что в известную систему, содержащую модуль идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики, первый и второй информационные входы которого являются первым и вторым информационными входами системы, предназначенными для приема идентификатора временного периода и идентификатора ледяного массива соответственно, а синхронизирующий вход является первым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения идентификатора временного периода и идентификатора ледяного массива в модуль идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики, при этом первый и второй информационные выходы модуля идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики соединены с перовым и вторым информационными входами модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям соответственно, а синхронизирующий выход модуля идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики подключен к первому синхронизирующему входу модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, синхронизирующий выход которого является первым синхронизирующим выходом системы, модуль управления селекцией формируемых массивов данных, первый информационный вход которого является третьим информационным входом системы, предназначенным для приема идентификатора критерия выборки данных и его численного значения, второй информационный вход модуля управления селекцией формируемых массивов данных является четвертым информационным входом системы, предназначенным для приема записей массивов данных из базы данных сервера системы, первый синхронизирующий вход модуля управления селекцией формируемых массивов данных является третьим синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих импульсов для занесения идентификатора критерия выборки данных и его численного значения в модуль управления селекцией формируемых массивов данных, а второй синхронизирующий вход модуля управления селекцией формируемых массивов данных является четвертым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих импульсов для занесения записей массивов данных из базы данных сервера системы в модуль управления селекцией формируемых массивов данных, при этом информационный выход модуля управления селекцией формируемых массивов данных является информационным выходом системы, модуль интеграции сигналов управления, первый тактирующий выход которого соединен с первым тактирующим входом модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, второй тактирующий вход которого подключен к третьему тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, модуль интеграции адресных сигналов, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом модуля интеграции сигналов управления, синхронизирующий вход модуля интеграции адресных сигналов подключен к синхронизирующему выходу модуля идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики, первый тактирующий вход модуля интеграции адресных сигналов подключен к первому тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, второй тактирующий вход модуля интеграции адресных сигналов соединен с вторым тактирующим выходом модуля интеграции сигналов управления, а адресный выход модуля интеграции адресных сигналов является адресным выходом системы, предназначенным для выдачи адресов записи и считывания массивов данных на адресный вход сервера базы данных системы, и модуль интеграции сигналов сброса, выход которого является третьим синхронизирующим выходом системы, подключенным к счетному входу модуля управления селекцией формируемых массивов данных, введены модуль установки идентификатора выбранного массива данных, информационный вход которого является пятым информационным входом системы, предназначенным для приема идентификатора выбранного массива данных, а синхронизирующий вход модуля установки идентификатора выбранного массива данных является четвертым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения кода идентификатора выбранного массива данных в модуль установки идентификатора выбранного массива данных, и подключенного к второму синхронизирующему входу модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, первый модуль селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, синхронизирующий вход которого соединен с первым выходом модуля управления селекцией формируемых массивов данных, тактирующий вход первого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к четвертому тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, управляющий вход первого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с первым управляющим выходом модуля установки идентификатора выбранного массива данных, информационный выход первого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к второму информационному входу модуля интеграции адресных сигналов, первый тактирующий выход первого модуля селекции данных с заданными социально-экономическими показателями в базе данных сервера системы соединен с третьим тактирующим входом модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, второй и третий тактирующие выходы модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключены к первому и второму входам модуля интеграции сигналов управления соответственно, а установочный выход первого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с первым входом модуля интеграции сигналов сброса, второй модуль селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, синхронизирующий вход которого соединен с вторым выходом модуля управления селекцией формируемых массивов данных, тактирующий вход второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к четвертому тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, управляющий вход второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с вторым управляющим выходом модуля установки идентификатора выбранного массива данных, информационный выход второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к третьему информационному входу модуля интеграции адресных сигналов, первый тактирующий выход второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с четвертым тактирующим входом модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, второй и третий тактирующие выходы второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключены к третьему и четвертому входам модуля интеграции сигналов управления соответственно, а установочный выход второго модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с вторым входом модуля интеграции сигналов сброса, третий модуль селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, синхронизирующий вход которого соединен с третьим выходом модуля управления селекцией формируемых массивов данных, тактирующий вход третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к второму тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, управляющий вход третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с третьим управляющим выходом модуля установки идентификатора выбранного массива данных, информационный выход третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к четвертому информационному входу модуля интеграции адресных сигналов, первый тактирующий выход третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с пятым тактирующим входом модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, второй и третий тактирующие выходы третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключены к пятому и шестому входам модуля интеграции сигналов управления соответственно, а установочный выход третьего модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с третьим входом модуля интеграции сигналов сброса, и четвертый модуль селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом модуля управления селекцией формируемых массивов данных, тактирующий вход четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к второму тактирующему выходу модуля интеграции сигналов управления, управляющий вход четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с четвертым управляющим выходом модуля установки идентификатора выбранного массива данных, информационный выход четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключен к пятому информационному входу модуля интеграции адресных сигналов, первый тактирующий выход четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с шестым тактирующим входом модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, второй и третий тактирующие выходы четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы подключены к седьмому и восьмому входам модуля интеграции сигналов управления соответственно, а установочный выход четвертого модуля селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы соединен с четвертым входом модуля интеграции сигналов сброса, при этом пятый вход модуля интеграции сигналов сброса подключен к третьему тактирующему выходу модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема системы, на фиг. 2 представлен пример конкретного конструктивного выполнения модуля идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики, на фиг. 3 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, на фиг. 4 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля управления селекцией формируемых массивов данных, на фиг. 5 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля установки идентификатора выбранного массива данных, на фиг. 6 - пример конкретного конструктивного выполнения модулей селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, на фиг. 7 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля интеграции сигналов управления, на фиг. 8 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля интеграции адресных сигналов.
Система (фиг. 1) содержит модуль 1 идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики, модуль 2 измерения циклов выборки данных по конкретным показателям, модуль 3 управления селекцией формируемых массивов данных, модуль 4 установки идентификатора выбранного массива данных, модули 5, 6, 7, 8 селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы, модуль 9 интеграции сигналов управления, модуль 10 интеграции адресных сигналов, модуль 11 интеграции сигналов сброса.
На фиг. 1 показаны первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 и пятый 19 информационные входы системы, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 синхронизирующие входы системы, информационный 25 и адресный 26 выходы системы, и первый 27, второй 28 и третий 29 синхронизирующие выходы системы.
Модуль 1 (фиг. 2) идентификации массивов данных цифрового описания снежно ледового покрова арктики содержит регистры 40-41, дешифраторы 42, 43, блоки памяти 44, 45, выполненные в виде постоянного запоминающего устройства, элементы 46-51 И, элементы 52-55 задержки, регистры 56, 57 и сумматор 58. На чертеже также показаны первый 15 и второй 16 информационные входы, а также первый 60 и второй 61 информационные и синхронизирующий 62 выход.
Модуль 2 (фиг. 3) измерения циклов выборки данных по конкретным показателям содержит первый 64 и второй 65 счетчики, компаратор 66, элементы 67, 68 ИЛИ, элемент 69 задержки. На чертеже показаны первый 70 и второй 71 информационный входы, первый 72 и второй 75 синхронизирующие входы, первый 73, второй 74, третий 76, четвертый 77, шестой 78 и седьмой 79 тактирующие входы, а также синхронизирующий 27, информационный 30 и первый 31, второй 32 и третий 33 тактирующие выходы.
Модуль 3 (фиг. 4) управления селекцией формируемых массивов данных содержит первый 38 и второй 39 регистры, первый 80 и второй 81 дешифраторы, счетчик 82, компаратор 83, элементы 84-89 И, 91, 92 И, элементы 94, 95 И групп элементов, элементы 96, 97 ИЛИ, элементы 98 ИЛИ группы, элемент 99 задержки. На чертеже также показаны первый 17 и второй 18 информационные входы, первый 21 и второй 22 синхронизирующие входы, счетный 59 вход, а также информационный 25, первый 34, второй 35, третий 36 и четвертый 37 выходы.
Модуль 4 установки идентификатора выбранного массива данных (фиг. 5) содержит регистр 100 и дешифратор 111. На чертеже показаны информационный 19 и синхронизирующий 23 входы, а также первый 102, второй 103, третий 104 и четвертый 105 управляющие выходы.
Модули 5, 6, 7 и 8 (фиг. 6) селекции данных с заданными показателями в базе данных сервера системы имеют одинаковую структуру и содержат блок 115 памяти, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, регистр 116, сумматор 117, счетчики 118, 119, компаратор 120, триггеры 121, 122, элементы 123-125 И, элементы 126, 127 И групп элементов, элемент 128 ИЛИ, элементы 129 ИЛИ группы, элементы 130 - 133 задержки. На чертеже показаны синхронизирующий 135, тактирующий 136 и управляющий 137 входы, а также информационный 138, первый 139, второй 140 и третий 141 тактирующие, и установочный 142 выходы.
Модуль 9 (фиг. 7) интеграции сигналов управления содержит элементы 170-174 ИЛИ. На чертеже также показаны тактирующие 175-178, 181-183 и 186 входы, и синхронизирующий 28, первый 187, второй 188, третий 189 и четвертый 190 тактирующие выходы.
Модуль 10 (фиг. 8) интеграции адресных сигналов содержит триггер 191, элементы 192 группы и элементы 193 ИЛИ группы. На чертеже также показаны синхронизирующий 201, первый 202 и второй 204 тактирующие, и информационные 195-199 входы, и адресный 26 выход.
Модуль 11 (фиг. 1) интеграции сигналов сброса выполнен в виде элемента ИЛИ, имеющего пять входов и выход 29.
Система работает следующим образом.
Морской ледяной покров занимает большие пространства в полярных областях Мирового океана, является одним из основных климатообразующих факторов и оказывает большое влияние на хозяйственную деятельность. На арктическом шельфе и в районах Крайнего Севера находятся крупнейшие в мире месторождения нефти и газа. Судоходство и грузопотоки по Северному морскому пути напрямую связаны с развитием добычи минеральных ресурсов.
Морской ледяной покров чрезвычайно разнообразен, и для его описания используется целый комплекс параметров, таких как сплоченность, возраст, толщина, размер ледяных полей, состояние поверхности, скорость и направление дрейфа и т.д. Получение достоверной, детальной и точной ледовой информации необходимо для обеспечения безопасности мореплавания, хозяйственной деятельности на шельфе арктических морей, проведения режимных и климатических исследований.
Ледяные массивы - скопления сплоченных льдов (7-10 баллов) в определенных районах арктических морей в период таяния ледяного покрова. Они являются важным показателем, который характеризует условия распространения льда в районах арктических морей.
Льды таких массивов отличаются торосистостью и большой толщиной. Всего в арктических морях выделено девять ледяных массивов, схема расположения которых показана на фиг. 8. К ним относятся: Новоземельский 1, Карский северный 2, Североземельский 3, Таймырский 4, Янский 5, Новосибирский 6, Айонский 7, Врангелевский 8 и Чукотский северный 9.
Группу массивов: Карский северный, Таймырский, Айонский и Чукотский называют отрогами ледяного массива Арктического бассейна. Они формируются за счет местных однолетних, а также многолетних льдов, поступающих из Арктического бассейна.
В свою очередь, бассейны Новоземельский, Североземельский, Янский, Новосибирский и Врангелевский состоят в основном из местных однолетних льдов. Самыми крупными ледяными массивами являются Таймырский и Айонский. Они сильно препятствуют прохождению судов в течение навигационного периода.
Можно выделить три вида ледовых условий - легкие, средние и тяжелые. Их можно выделить вследствие межгодовой изменчивости условий, под влиянием которых формируется ледяной покров. Основное отличие трех видов ледовых условий - состояние основных элементов ледяного покрова и их распределение по акваториям морей.
Для работы системы каждому из указанных ледяных массивов присваивается идентификационный код в соответствии со следующей таблицей:
В базу данных сервера системы поступают массивы показателей, характеризующие климатическую ситуацию в арктическом регионе за определенную последовательность календарных периодов, в качестве которых могут выступать либо годовые интервалы, либо интервалы, задаваемые сезонной периодичностью (осеннее - зимний сезон, весенне - летний сезон).
Формально задача многоканальной фильтрации исходного массива данных формулируется как задача выбора, при которой условия фиксируются в виде системы ограничений (равенств и неравенств). Множество иерархически взаимосвязанных показателей, ограниченное целевыми уровнями дискриминации совместно с исходными показателями, формируют информационную модель многоканального фильтра.
Подготовка системы к работе включает в себя параметризацию начальных условий, когда задаются следующие параметры:
- исследуемый период времени (i);
- базовый период сравнения, обычно (i-1);
- уровень агрегирования (арктические моря, регион и т.п.).
Структура алгоритма представляет собой древовидный граф, где на каждом уровне его ветвления задаются соответствующие уровни дискриминации (критерии выбора). На первом уровне анализа в качестве критерия выбирается один из критериев, например критерий - возраст ледового покрытия. С помощью этого критерия на первом уровне формируются два новых массива: M1 и М2 с худшими и лучшими значениями этого критерия соответственно.
Таким образом, первый уровень анализа позволяет автоматически фильтровать показатели с положительной и отрицательной динамикой изменения возраста ледового покрытия.
На втором уровне анализа выбирается другой из возможных критериев, например критерий толщины ледового покрытия. На этом уровне из показателей более возрастных ледовых покрытий формируются два массива М3 и М4 с низкой и высокой толщиной соответствующих ледовых покрытий.
Для решения поставленной задачи оператор на своем автоматизированном рабочем месте формирует различные исходные данные для решаемой задачи.
Во-первых, формируется кодограмма запроса массива данных, выбираемого для анализа. Кодограмма имеет следующую структуру:
Во-вторых, задается идентификатор критерия, который выбирается им для анализа на первом уровне, и его количественное значение. Для нашего примера в качестве такого показателя выбран критерий - средний уровень возраста ледового покрытия.
Идентификатор критерия и его численное значение с входа 17 системы поступают на вход регистра 38 модуля 3, куда и заносятся синхронизирующим импульсом с входа 21. С одного выхода регистра 38 код идентификатора критерия поступает на один вход дешифратора 80, а код численного значения критерия поступает на один вход компаратора 83.
После набора входных данных оператор нажимает клавишу «ВЫПОЛНИТЬ», после чего код идентификатора временного периода с входа 15 системы поступает на информационный вход регистра 40 модуля 1, а код идентификатора ледяного массива с входа 16 системы поступает на информационный вход регистра 41.
Занесение входных кодов в соответствующие регистры модуля 1 осуществляется по синхронизирующему сигналу, поступающему на вход 20 системы. С выходов регистров 40 и 41 (фиг. 2) коды поступают на входы дешифраторов 42 и 43 соответственно.
Дешифратор 42 расшифровывает идентификатор временного периода, а дешифратор 43 расшифровывает код признака ледового массива, выдавая на одни из своих выходов высокий потенциал.
Параллельно с этим, синхронизирующий импульс с входа 20 модуля 1 поступает на вход элемента 52, где задерживается на время занесения кодов в регистры 40, 41 и срабатывания дешифраторов 42, 43. Затем этот же импульс поступает на входы элементов 46-51 И, опрашивая их состояние. Учитывая то обстоятельство, что открытым дешифратором 42 по одному входу будет только один из элементов 46-48 И, а открытым дешифратором 43 по одному входу будет только один из элементов 49-51 И, то, пройдя соответствующие элементы И, синхроимпульс, во-первых, поступает на вход считывания соответствующей фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 44. В этой ячейке ПЗУ хранится относительный адрес ячейки памяти базы данных сервера, начиная с которой в базе данных сервера хранится массив признаков указанного календарного периода, и считывает код относительного адреса календарного периода на информационный вход регистра 56.
Во-вторых, синхронизирующий импульс с выхода элемента 52 задержки, пройдя соответствующий элемент 49-51 И, поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 45, где хранится опорный адрес ячейки памяти базы данных сервера, начиная с которой в базе данных сервера хранится массив показателей, а также общее количество записей указанного массива показателей и считывает код опорного адреса на вход регистра 57. Занесение кодов в указанные регистры осуществляется синхронизирующим импульсом, поступающим на синхронизирующие входы регистров с выхода элемента 53 задержки.
Структура данных на выходе блока 45 памяти имеет следующий вид:
С выхода регистра 56 и первого выхода регистра 57 коды поступают на информационные входы сумматора 58, который по синхронизирующему импульсу с выхода элемента 54 задержки суммирует входные коды, формируя опорный адрес базы данных сервера системы, начиная с которого в базе данных сервера системы хранится массив выбранных показателей анализируемого календарного периода.
Код сформированного адреса с выхода сумматора 58 через выход 60 модуля 1 поступает на информационный вход счетчика 64 модуля 2, куда он и заносится синхронизирующим импульсом, поступающим с выхода 62 модуля 1 на синхронизирующий 72 вход счетчика 64.
Параллельно с этим, тот же синхронизирующий импульс с входа 72 модуля 2 через вход 201 модуля 10 поступает на единичный вход триггера 191 и устанавливает его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с единичного выхода триггер 191 открывает по одним входам элементы 192 И группы. Код адреса с выхода счетчика 64 модуля 2 через вход 195 модуля 10 поступает на другие входы элементов 192 И группы, проходит элементы 193 ИЛИ группы и выдается на адресный выход 26 системы.
Параллельно с описанным процессом формирования адреса считывания базы данных сервера системы, синхронизирующий импульс с входа 72 модуля 2 поступает на вход элемента 67 ИЛИ, проходит элемент 67 ИЛИ, задерживается элементом 69 на время срабатывания счетчика 64 и далее, во-первых, через элемент 68 ИЛИ выдается на выход 27 системы в качестве импульса считывания, поступающего на вход первого канала прерывания сервера системы. По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму считывания первой записи массива данных из базы данных сервера по адресу, сформированному на выходе 26.
Во-вторых, тот же импульс с выхода 32 модуля 2 через вход 204 модуля 10 проходит на установочный вход триггера 191 и сбрасывает его в исходное состояние. С другого выхода 61 регистра 57 модуля 1 код общего числа записей массива данных поступает на один вход компаратора 66 модуля 2, на другой вход которого поступает код с выхода счетчика 65, который к этому моменту времени находится в исходном состоянии.
Содержимое опорного адреса выбранной ячейки памяти выдается сервером базы данных через вход 18 системы на информационный вход регистра 39 модуля 3, куда оно заносится синхронизирующим импульсом сервера, поступающим с входа 22 системы. С выхода регистра 39 его содержимое полностью выдается на выход 25 системы, а часть записи, соответствующая возрасту ледового покрытия, поступает на входы элементов 94 и 95 И групп модуля 3. Структура записи данных в регистре 39 будет представлять собой первую запись формируемого массива данных.
Дешифратор 80 модуля 3 расшифровывает идентификатор критерия - среднего возраста ледового покрытия, установленный оператором, и открывает соответствующую группу элементов И, состоящую из элементов 84, 85, 94 или из элементов 86, 87, 95.
Для определенности, допустим, что открытыми будут элементы 84, 85 и 94 И. В этом случае код величины среднего возраста ледового покрытия, содержащейся в считанной записи, с выхода регистра 39 проходит через элементы 94 И группы, затем элементы 98 ИЛИ группы на один вход компаратора 83, на другой вход которого постоянно подано численное значение критерия, установленное оператором в регистре 38. Компаратор 83 сравнивает коды по синхроимпульсу, поступающему с входа 22, который затем задерживается элементом 99 на время занесения кода в регистр 39 и далее проходит на синхронизирующий вход компаратора 83. Если численное значение критерия в регистре 38 больше численного значения среднего возраста ледового покрытия, содержащегося в записи, то на выходе А компаратора 83 появляется импульс, который через элемент 84 И, затем элемент 96 ИЛИ поступает на входы элементов 88-89 И.
Учитывая, однако, что к настоящему времени счетчик 82 находится в исходном состоянии, то дешифратор 81 вырабатывает высокий потенциал, открывающий элемент 88 И, то импульс с выхода элемента 96 ИЛИ проходит через элемент 88 И на выход 34 модуля 3, откуда он поступает на вход 135 модуля 5. С входа 135 модуля 5 этот импульс поступает на входы элементов 123, 124 И. Учитывая, однако, что триггер 121 находится в исходном состоянии, то высоким потенциалом с инверсного выхода элемент 123 И будет открыт, а элемент 124 закрыт низким потенциалом с прямого выхода.
В результате этого входной импульс проходит через элемент 123 И на вход считывания блока памяти 115, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства, в фиксированной ячейке памяти которого хранится начальный базовый адрес, начиная с которого в базу данных сервера будет записываться вновь формируемый массив выбранных данных. В результате считывания базовый адрес поступает на информационный вход регистра 116, куда он и заносится синхронизирующим импульсом с выхода элемента 123, задержанного элементом 130 на время считывания кода из ПЗУ 115.
С выхода регистра 116 базовый адрес записи вновь формируемого массива поступает на один вход сумматора 117, на другой вход которого поступают показания счетчика 118, находящегося в исходном состоянии. Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 130 задержки поступает как на прямой вход триггера 121, устанавливая его в единичное состояние, при котором элемент 123 И для очередного входного импульса с входа 135 будет закрыт, а элемент 124 И – открыт, так и на вход элемента задержки 131, задерживающего синхронизирующий импульс на время занесения кода базового адреса в регистр 116.
С выхода элемента 131 задержки синхронизирующий импульс через элемент 128 ИЛИ, во-первых, поступает на синхронизирующий вход сумматора 117, по которому сумматор 117 суммирует показания регистра с нулевыми показаниями счетчика 118. Во-вторых, этот же импульс поступает на прямой вход триггера 122, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггер 122 открывает элементы 126 И, подключая выход сумматора 117 через элементы 126 И группы и элементы 129 ИЛИ к выходу 138 модуля 5. Код адреса с выхода 138 модуля 5 поступает на вход 196 модуля 10, проходит элементы 193 ИЛИ группы и выдается на адресный выход системы 26 в качестве адреса записи вновь формируемого массива данных.
В-третьих, этот импульс задерживается элементом 132 на время срабатывания сумматора 117 и триггера 122 и выдается на выход 140 модуля 5 в качестве импульса записи, который поступает на вход 175 модуля 9, проходит элемент 170 ИЛИ и выдается как на выход 187 модуля 9, так и на выход 28 системы в качестве синхронизирующего импульса записи содержимого регистра 39 модуля 3 с выхода 25 системы в базу данных по адресу, сформированному на выходе 26 системы. С выхода 187 модуля 9 синхронизирующий импульс поступает на счетный вход 73 счетчика 65 модуля 3, увеличивая его показания на единицу и фиксируя тем самым факт записи в базу данных очередной записи формируемого массива.
В-четвертых, с выхода элемента 132 задержки синхронизирующий импульс записи вновь задерживается элементом 133 задержки на время записи содержимого регистра 39 в базу данных системы и затем выдается на счетный вход счетчика 118, подсчитывающего число произведенных записей, на установочный вход триггера 122, сбрасывая его в исходное состояние, и с выхода 141 модуля 5 на вход 181 модуля 9, где проходит элемент 172 ИЛИ и с выхода 188 модуля 9 поступает на синхронизирующий 74 вход компаратора 66 модуля 2, сравнивающего общее число записей в исходном массиве данных, поступающее с входа 71, с числом записей, зафиксированных счетчиком 65.
Учитывая, что к этому моменту времени зафиксирована всего лишь первая запись вновь формируемого массива данных в счетчике 65, то его показания будут намного меньше показаний регистра 57 модуля 1. В результате этого на первом выходе компаратора 66 формируется синхронизирующий сигнал «меньше», который, во-первых, поступает на счетный вход счетчика 64, увеличивая опорный адрес считывания на единицу.
Во-вторых, этот же импульс с выхода 31 модуля 2 поступает на вход 203 модуля 10, проходит элемент 194 ИЛИ и поступает на единичный вход триггера 191, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггера группа элементов 192 И будет открыта для передачи кода адреса на выход 26 системы.
В-третьих, этот же импульс поступает на вход элемента 67 ИЛИ, задерживается на время выдачи кода адреса на выход 26 системы и далее через элемент 68 ИЛИ вновь выдается на выход 27 системы в качестве импульса считывания, поступающего на вход первого канала прерывания сервера. По этому сигналу сервер вновь переходит на подпрограмму считывания очередной записи массива данных из базы данных сервера по адресу, сформированному на выходе 26. Кроме того, тот же импульс считывания с выхода 32 модуля 2 через вход 204 модуля 10 проходит на установочный вход триггера 191 и сбрасывает его в исходное состояние.
Если же численное значение критерия в регистре 38 модуля 3 меньше численного значения среднего возраста ледового покрытия, содержащегося в записи, то сигнал появится на другом выходе В компаратора 83. Этот импульс проходит теперь через другой элемент 85 И, затем элемент 97 ИЛИ и затем поступает на входы элементов 91-92 И. Учитывая, однако, что к настоящему времени счетчик 82 продолжает находиться в исходном состоянии, то дешифратор 81 высоким потенциал открывает элемент 91 И, и импульс с выхода элемента 97 ИЛИ проходит через элемент 91 И на выход 36 модуля 3, откуда он поступает на вход 135 модуля 7.
С входа 135 модуля 7 этот импульс поступает на входы элементов 123, 124 И, состояние которых определяется триггером 121. Учитывая, что триггер 121 находится в исходном состоянии, то высоким потенциалом с инверсного выхода элемент 123 И будет открыт, а элемент 124 закрыт низким потенциалом с прямого выхода.
В результате этого входной импульс проходит через элемент 123 И на вход считывания блока памяти 115, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства, в фиксированной ячейке памяти которого хранится начальный базовый адрес, начиная с которого в базу данных сервера будет записываться вновь формируемый массив данных (М2). В результате считывания базовый адрес поступает на информационный вход регистра 116, куда он и заносится синхронизирующим импульсом с выхода элемента 123, задержанного элементом 130 на время считывания кода из ПЗУ 115.
С выхода регистра 116 базовый адрес записи вновь формируемого массива М2 поступает на один вход сумматора 117, на другой вход которого поступают показания счетчика 118, находящегося в исходном состоянии. Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 130 задержки поступает как на прямой вход триггера 121, устанавливая его в единичное состояние, при котором элемент 123 И для очередного входного импульса с входа 135 будет закрыт, а элемент 124 И - открыт, так и на вход элемента задержки 131, задерживающего синхронизирующий импульс на время занесения кода базового адреса в регистр 116.
С выхода элемента 131 задержки синхронизирующий импульс через элемент 128 ИЛИ, во-первых, поступает на синхронизирующий вход сумматора 117, по которому сумматор 117 суммирует показания регистра с нулевыми показаниями счетчика 118.
Во-вторых, этот же импульс поступает на прямой вход триггера 122, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггер 122 открывает элементы 126 И, подключая выход сумматора 117 через элементы 126 И группы и элементы 129 ИЛИ к выходу 138 модуля 7. Код адреса с выхода 138 модуля 7 поступает на вход 197 модуля 10, проходит элементы 193 ИЛИ группы и выдается на адресный выход системы 26 в качестве адреса записи вновь формируемого массива данных.
В-третьих, этот импульс задерживается элементом 132 на время срабатывания сумматора 117 и триггера 122 и выдается на выход 140 модуля 7 в качестве импульса записи, который поступает на вход 176 модуля 9, проходит элемент 170 ИЛИ и выдается как на выход 187 модуля 9, так и на выход 28 системы в качестве синхронизирующего импульса записи содержимого регистра 39 с выхода 25 системы в базу данных по адресу, сформированному на выходе 26 системы. С выхода 187 модуля 9 синхронизирующий импульс поступает на счетный вход 73 счетчика 65 модуля 2, увеличивая его показания на единицу и фиксируя тем самым факт записи в базу данных очередной записи формируемого массива.
В-четвертых, с выхода элемента 132 задержки импульс записи вновь задерживается элементом 133 задержки на время записи содержимого регистра 39 в базу данных системы и затем выдается на счетный вход счетчика 118, подсчитывающего число произведенных записей массива М2, на установочный вход триггера 122, сбрасывая его в исходное состояние, и с выхода 141 модуля 7 на вход 182 модуля 9, где проходит элемент 172 ИЛИ и с выхода 188 модуля 9 поступает на синхронизирующий вход 74 компаратора 66 модуля 2, сравнивающего общее число записей в исходном массиве данных, поступающее с входа 71 модуля 2, с числом записей, зафиксированных счетчиком 65.
Учитывая, что к этому моменту времени зафиксирована всего лишь первая запись вновь формируемого массива М2 данных в счетчике 65, то его показания будут намного меньше показаний на входе 71 модуля 2. В результате этого на выходе А компаратора 66 формируется синхронизирующий сигнал «меньше», который, во-первых, поступает на счетный вход счетчика 64, увеличивая опорный адрес считывания на единицу.
Во-вторых, этот же импульс с выхода 31 модуля 2 поступает на вход 203 модуля 10, проходит элемент 194 ИЛИ и поступает на единичный вход триггера 191, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггера группа элементов 192 И будет открыта для передачи кода адреса на выход 26 системы.
В-третьих, этот же импульс проходит элемент 67 ИЛИ, задерживается элементом 69 на время выдачи кода адреса на выход 26 системы и далее через элемент 68 ИЛИ вновь выдается на выход 27 системы в качестве импульса считывания, поступающего на вход первого канала прерывания сервера. По этому сигналу сервер вновь переходит на подпрограмму считывания очередной записи анализируемого массива данных из базы данных сервера по адресу, сформированному на выходе 26. Кроме того, тот же импульс считывания с выхода 32 модуля 2 поступает на вход 204 модуля 10, откуда проходит на установочный вход триггера 191 и сбрасывает его в исходное состояние.
Процесс считывания анализируемого массива из базы данных и разделения его на массивы M1 и М2 с записью последних в различные области базы данных сервера продолжается описанным выше образом до тех пор, пока компаратор 66 не зафиксирует факт равенства количества записей в анализируемом массиве данных, хранящегося в регистре 38 модуля 3, с количеством записей, зафиксированных счетчиком 65 модуля 2 по синхронизирующему импульсу, поступающему на синхронизирующий 74 вход компаратора 66 с выхода 189 модуля 9.
В момент равенства показаний на входах компаратора 66 на выходе В компаратора формируется сигнал, свидетельствующий об окончании разделения анализируемого массива на массивы M1 и М2. Этот сигнал с выхода 33 поступает на вход 206 модуля 11, выполненного в виде элемента ИЛИ, и затем поступает, во-первых, на вход 59 модуля 3, откуда он подается на счетный вход счетчика 82, увеличивая его показания на единицу. Дешифратор 81, расшифровывая показания счетчика, выдаст высокий потенциал на своем втором выходе и откроет очередную пару элементов 89, 92 И, подготавливая цепи прохождения импульсных сигналов через указанные элементы И на втором этапе разделения полученных массивов M1 или М2.
Во-вторых, с выхода элемента модуля 11 сигнал выдается на выход 29 системы в качестве сигнала сигнализации аналитику об окончании первого этапа разделения анализируемого массива на массивы M1 и М2. Кроме того, этот же сигнал подается на установочные входы регистров модулей 1 и 2, а также счетчиков модуля 2. Цепи начальной установки данных модулей для упрощения структурной схемы системы на чертеже не показаны.
Эксперт-аналитик, получив сигнал о готовности массивов M1 и М2 к дальнейшему анализу, принимает решение о выборе одного из массивов для дальнейшего анализа и выборе соответствующего критерия. Для определенности, допустим, что оператор выбрал для дальнейшего анализа - массив M1 и критерий Kп - коэффициент состояния поверхности ледового покрытия..
Очередной этап анализа начинается с того, что оператор, во-первых, в регистр 38 модуля 3 вводит идентификатор критерия Kп и его числовое значение с входа 17 системы по синхронизирующему сигналу с входа 21.
Во-вторых, с входа 19 в регистр 100 модуля 4 оператор вводит идентификатор выбранного массива, например M1, и дает команду «Выполнить этап 2». По этой команде на вход 23 системы поступает синхронизирующий сигнал, который, во-первых, заносит в регистр 100 модуля 4 код идентификатора выбранного массива. Этот код расшифровывается дешифратором 101, который на выходе 102 формирует высокий потенциал, который через вход 137 модуля 5 поступает как на вход элемента 125 И, открывая его по одному входу, так и на вход элементов 127 И группы, открывая их по одним входам и подключая тем самым выход сумматора 117 через элементы 129 ИЛИ группы к выходу 138 модуля 5 и далее через вход 196 и элементы 193 ИЛИ группы к адресному выходу 26 системы. Напомним, что в сумматоре 117 модуля 5 к данному моменту времени зафиксирован адрес последней записи массива M1.
В-третьих, синхронизирующий импульс с входа 23 системы поступает на вход 75 модуля 2, проходит элемент 68 ИЛИ и поступает на выход 27 системы в качестве первого синхронизирующего сигнала считывания массива M1. Этот сигнал поступает на вход первого канала прерывания сервера, по которому сервер переходит на подпрограмму считывания содержимого базы данных по адресу, установленному на выходе 26 системы, и занесения считанной записи в регистр 39 модуля 3 с входа 18 системы с помощью синхронизирующего импульса сервера, поступающего на вход 22.
С выхода регистра 39 его содержимое полностью выдается на выход 25 системы, а часть записи, соответствующая значению величины критерия Kп, поступает на входы элементов 94, 95 И групп. Дешифратор 80 расшифровывает идентификатор критерия Kп, установленный оператором, и открывает соответствующую группу элементов И, состоящую, например, из элементов 86, 87, 95 И.
В этом случае код численного значения критерия состояния поверхности ледового покрытия, содержащегося в считанной записи, с выхода регистра 39 проходит через элементы 95 И группы, затем элементы 98 ИЛИ группы на один вход компаратора 83, на другой вход которого постоянно подан код численного значения критерия состояния поверхности ледового покрытия, установленного оператором с входа 17 системы.
Компаратор 83 модуля 3 сравнивает коды по синхроимпульсу, поступающему с входа 22 системы, который затем задерживается элементом 99 на время занесения кода в регистр 39 и далее проходит на синхронизирующий вход компаратора 83.
Если численное значение критерия Kп в регистре 38 меньше численного значения Kп, содержащегося в записи, то на выходе В компаратора 83 появляется импульс, который через элемент 87 И, затем элемент 97 ИЛИ поступает на входы элементов 91-93 И. Учитывая, однако, что к настоящему времени в счетчике 82 находится единица после окончания первого этапа, то дешифратор 81 вырабатывает высокий потенциал на своем втором выходе, открывающий элемент 92 И, и импульс с выхода элемента 97 ИЛИ проходит через элемент 92 И на выход 37 модуля 3, откуда он поступает на вход 135 модуля 8.
С входа 135 модуля 8 этот импульс поступает на входы элементов 123, 124 И. Учитывая, что триггер 121 находится в исходном состоянии, то высоким потенциалом с инверсного выхода элемент 123 И будет открыт, а элемент 124 закрыт низким потенциалом с прямого выхода. В результате этого входной импульс проходит через элемент 123 И на вход считывания блока памяти 115, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства, в фиксированной ячейке памяти которого хранится начальный базовый адрес, начиная с которого в базу данных сервера будет записываться вновь формируемый массив данных М3.
В результате считывания базовый адрес поступает на информационный вход регистра 116, куда он и заносится синхронизирующим импульсом с выхода элемента 123, задержанного элементом 130 на время считывания кода из ПЗУ 115. С выхода регистра 116 базовый адрес записи вновь формируемого массива М3 поступает на один вход сумматора 117, на другой вход которого поступают показания счетчика 118, находящегося в исходном состоянии.
Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 130 задержки поступает как на прямой вход триггера 121, устанавливая его в единичное состояние, при котором элемент 123 И для очередного входного импульса с входа 135 будет закрыт, а элемент 124 И – открыт, так и на вход элемента задержки 131, задерживающего синхронизирующий импульс на время занесения кода базового адреса в регистр 116. С выхода элемента 131 задержки синхронизирующий импульс через элемент 128 ИЛИ, во-первых, поступает на синхронизирующий вход сумматора 117, по которому сумматор 117 суммирует показания регистра с нулевыми показаниями счетчика 118.
Во-вторых, этот же импульс поступает на прямой вход триггера 122, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггер 122 открывает элементы 126 И, подключая выход сумматора 117 через элементы 126 И группы и элементы 129 ИЛИ к выходу 138 модуля 8. Код адреса с выхода 138 модуля 8 поступает на вход 199 модуля 10, проходит элементы 193 ИЛИ группы и выдается на адресный выход системы 26 в качестве адреса записи вновь формируемого массива данных.
В-третьих, этот импульс задерживается элементом 132 на время срабатывания сумматора 117 и триггера 122 и выдается на выход 140 модуля 8 в качестве импульса записи, который поступает на вход 177 модуля 9, проходит элемент 171 ИЛИ и выдается на выход 28 системы в качестве синхронизирующего импульса записи содержимого регистра 39 с выхода 25 системы в базу данных по адресу, сформированному на выходе 26 системы.
В-четвертых, с выхода элемента 132 задержки синхронизирующий импульс записи вновь задерживается элементом 133 задержки на время записи содержимого регистра 39 в базу данных системы и затем выдается на счетный вход счетчика 118, подсчитывающего число произведенных записей, на установочный вход триггера 122, сбрасывая его в исходное состояние, и с выхода 141 модуля 8 на вход 183 модуля 9, где проходит элемент 173 ИЛИ и с выхода 190 модуля 9 поступает на синхронизирующие входы 136 модулей 5 и 6.
Учитывая, что оператор для анализа выбрал массив M1, зафиксированный модулем 5, то высоким потенциалом с выхода 102 модуля 4, поданным на вход 137 модуля 5, будет открыт элемент 125 И модуля 5. Импульс с входа 136 модуля 5 проходит через элемент 125 И на счетный вход счетчика 119, фиксируя в счетчике факт занесения первой записи из массива M1 в базу данных массива М3. Кроме того, импульс с выхода элемента 125 И задерживается элементом 134 на время срабатывания счетчика 119 и далее поступает на синхронизирующий вход компаратора 120. На один вход компаратора поступает код с выхода счетчика 118, в котором зафиксировано число записей, содержащихся в массиве M1, а на другой вход поступает код с выхода счетчика 119, подсчитывающего число считанных записей массива M1 из базы данных сервера.
Если число считанных записей массива M1 в счетчике 119 меньше числа записей, зафиксированных в счетчике 118, то компаратор по синхронизирующему импульсу формирует сигнал на выходе 217, который через выход 139 модуля 5 поступает на вход 76 модуля 2, проходит элемент 68 ИЛИ и вновь выдается на выход 27 системы. С выхода 27 синхронизирующий сигнал вновь поступает на вход первого канала прерывания сервера системы, переводя его на подпрограмму считывания очередной записи описанным выше образом.
Если же численное значение критерия Kп в регистре 38 будет больше численного значения критерия Kп, содержащегося в записи, то сигнал появится на другом выходе А компаратора 83. Этот импульс проходит теперь через другой элемент 86 И, затем элемент 96 ИЛИ и затем поступает на входы элементов 88-89 И. Учитывая, однако, что к настоящему времени дешифратор 81 высоким потенциал открывает элемент 89 И, то импульс с выхода элемента 96 ИЛИ проходит через элемент 89 И на выход 35 модуля 3, откуда он поступает на вход 135 модуля 6.
С входа 135 модуля 6 этот импульс поступает на входы элементов 123, 124 И, состояние которых определяется триггером 121. Учитывая, что триггер 121 находится в исходном состоянии, то высоким потенциалом с инверсного выхода элемент 123 И будет открыт, а элемент 124 закрыт низким потенциалом с прямого выхода. В результате этого входной импульс проходит через элемент 123 И на вход считывания блока памяти 115, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства, в фиксированной ячейке памяти которого хранится начальный базовый адрес, начиная с которого в базу данных сервера будет записываться вновь формируемый массив данных (М4).
В результате считывания базовый адрес поступает на информационный вход регистра 116, куда он и заносится синхронизирующим импульсом с выхода элемента 123, задержанного элементом 130 на время считывания кода из ПЗУ 115. С выхода регистра 116 базовый адрес записи вновь формируемого массива М4 поступает на один вход сумматора 117, на другой вход которого поступают показания счетчика 118, находящегося в исходном состоянии.
Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 130 задержки поступает как на прямой вход триггера 121, устанавливая его в единичное состояние, при котором элемент 123 И для очередного входного импульса с входа 135 будет закрыт, а элемент 124 И - открыт, так и на вход элемента задержки 131, задерживающего синхронизирующий импульс на время занесения кода базового адреса в регистр 116. С выхода элемента 131 задержки синхронизирующий импульс через элемент 128 ИЛИ, во-первых, поступает на синхронизирующий вход сумматора 117, по которому сумматор 117 суммирует показания регистра с нулевыми показаниями счетчика 118.
Во-вторых, этот же импульс поступает на прямой вход триггера 122, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггер 122 открывает элементы 126 И, подключая выход сумматора 117 через элементы 126 И группы и элементы 129 ИЛИ к выходу 138 модуля 6. Код адреса с выхода 138 модуля 6 поступает на вход 197 модуля 10, проходит элементы 193 ИЛИ группы и выдается на адресный выход системы 26 в качестве адреса записи вновь формируемого массива данных М4.
В-третьих, этот импульс задерживается элементом 132 на время срабатывания сумматора 117 и триггера 122 и выдается на выход 140 модуля 6 в качестве импульса записи, который поступает на вход 178 модуля 9, проходит элемент 171 ИЛИ и выдается на выход 28 системы в качестве синхронизирующего импульса записи содержимого регистра 39 с выхода 25 системы в базу данных по адресу, сформированному на выходе 26 системы.
В-четвертых, с выхода элемента 132 задержки синхронизирующий импульс записи вновь задерживается элементом 133 задержки на время записи содержимого регистра 39 в базу данных системы и затем выдается на счетный вход счетчика 118, подсчитывающего число произведенных записей, на установочный вход триггера 122, сбрасывая его в исходное состояние, и с выхода 141 модуля 6 на вход 184 модуля 9, где проходит элемент 173 ИЛИ и с выхода 190 модуля 9 поступает на синхронизирующий вход 136 модуля 5. Импульс с входа 136 модуля 5 вновь проходит через элемент 125 И на счетный вход счетчика 119, фиксируя в счетчике факт занесения очередной записи массива M1 в базу данных массива М4.
Кроме того, импульс с выхода элемента 125 И задерживается элементом 134 на время срабатывания счетчика 119 и далее поступает на синхронизирующий вход компаратора 120. На один вход компаратора поступает код с выхода счетчика 118, в котором зафиксировано число записей, содержащихся в массиве M1, а на другой вход поступает код с выхода счетчика 119, подсчитывающего число считанных записей массива M1 из базы данных сервера.
Если число считанных записей массива M1 в счетчике 119 меньше числа записей, зафиксированных в счетчике 118, то компаратор по синхронизирующему импульсу формирует сигнал на выходе 217, который через выход 139 модуля 5 поступает на вход 76 модуля 2, проходит элемент 68 ИЛИ и вновь выдается на выход 27 системы.
Описанный процесс разделения массива записей и занесения их в модули 7 и 8 продолжается до тех пор, пока компаратор 120 модуля 5 не зафиксирует факт равенства показаний счетчиков 118 и 119, выдачей синхронизирующего сигнала на выход 218.
С этого выхода синхронизирующий сигнал, во-первых, поступает на установочный вход триггера 121 модуля 5, возвращая его в исходное состояние, а во-вторых, выдается на выход 142 модуля 5, откуда поступает на соответствующий вход модуля 11 и далее поступает как на вход 59 модуля 3, так и на выход 29 системы, сигнализируя оператору об окончании процедуры разделения массива M1 на массивы М3 и М4.
Итоговые данные влияния системы на каждую концепту (фактора) и влияние каждой концепты на систему в целом выдаются на выход системы.
Таким образом, введение новых модулей и новых конструктивных связей позволило существенно повысить быстродействие системы путем локализации диапазона адресов поиска данных только в локализованной области базы данных сервера системы.
Источники информации
1. Патент РФ №2506614, 12.03.2012.
2. Патент РФ №2588179, 29.01.2015 (прототип).