Помогите выбрать тип данных

← →
Xandr001 (2010-07-20 18:47) [0]

В общем есть такая формальная модель:
Датчики -> "нейронная" сеть -> Исполнительное устройство.
Система работает тактами (100 в секунду). Все компоненты системы тактируются от одного часового устройства.

Датчик выдает импульсы, распределенные в течении секунды в зависимости от измеряемого параметра.

"Нейрон" представляет собой некий черный ящик. Имеет неограниченное чило входов и выходов. Каждый "нейрон" имеет порог срабатывания. Порог срабатывания это число импульсов, пришедшее за один такт на входы. При достижении этого числа, отдает импульс на выходы. Входы бывают двух видов:
1) нормальный - при появлении в течении такта импульса на этом входе, к переменной хранящей число импульсов прибавляется 1, пришедшее за такт.
2) блокирующий - при появлении в течении такта импульса на этом входе, в независимости от достижения или недостижения порога срабатывания, на выходы импульс не подается.
импульсы отдаются только в конце такта (считается, что передача и обработка импульса занимет меньшее время чем длится такт).
Чтобы было понятно как работают "нейроны", приведу схему небольшой сети:
-> обозначает нормальный вход
-о обозначает блокирующий вход
цифра в скобках обозначает "нейрон" и порог его срабоатывания.

Сеть номер 1:
(датчик)->(1)->(исполнительное устройство)
Организует задержку в 1 такт, т.е: 1й такт - в конце такта датчик отдает импульс, 2й такт - нейрон принял его, в конце такта отдал импульс на выход, 3й такт - исполнительное устройство приняло импульс, выполнило операцию.

Сеть номер 2:
>(2)
/ ^ \
/ | о
(датчик)->(1)->(1)->(1)->(исполнительное устройство)
Выделяет из серии импульсов идущих с датчика - один последний, если импульсы разделены хотябы одним тактом, работает просто как задержка.
ЧТобы было понятно приведу табличку (0 соответствует отсутствию импульса в течении такта, 1 - импульс, одна цифра - один такт):
Выход датчика | Вход исполнителя
============+==============
01010101 | 00010101
11100101 | 00000101
11111111 | 00000000
============+==============

Исполнительное устройство - имеет неограниченное количество входов. При появлении импульса хотябы на одном из входов, выполняет к.л. атомарную операцию.

Суть задачи - симуляция действия таких систем на Delphi 7.
Суть проблемы - непонятно как это все организовать. Т.е. именно как представить все это хозяйство, а уже организовать действие такой системы я смогу сам. Как поступить? Динамические массивы? Графы? ООП?
Подскажите пожалуйста, хотя бы примерную структуру данных, сижу в ступоре уже довольно долго.

← →
Xandr001 (2010-07-20 21:04) [1]

Не тот форум, не та ветка, дурацкий вопрос, или надо просто подождать?

← →
Плохиш © (2010-07-20 21:25) [2]

Сумма за разработку техпроекта не озвучена.

← →
Jeer © (2010-07-20 21:38) [3]

> Плохиш © (20.07.10 21:25) [2]
>
> Сумма за разработку техпроекта не озвучена.

Даже не озвучена сумма за нормальное ТЗ.

← →
Xandr001 (2010-07-20 21:40) [4]

> Сумма за разработку техпроекта не озвучена

:)
мне не нужен техпроект.
Мне нужны Ваши мнения, по поводу того как это лучше/удобнее реализовать.

Вот для примера, что я был бы рад получить в качестве ответа:
Делай 2 рекорда:
связь
нейрон
в типе связь 2 поля: тип связи, адресат.
в типе нейрон 4 поля: Counter, стек сообщений за такт, стек выходящих связей, visited.
В каждый такт времени рекурсивно обходи все нейроны, обрабатывай сообщения, посылай импульсы.
датчики и исполняющие устройства - суть те же нейроны, но работющие только в одну сторону.

PS
это вот то до чего я пока додумался. Может есть какие-то другие, более быстродействующие и легкие варианты?

← →
Xandr001 (2010-07-20 21:41) [5]

> Даже не озвучена сумма за нормальное ТЗ.

С каких пор delphimaster стал биржей удаленной работы?

← →
Jeer © (2010-07-20 21:46) [6]

А с каких пор delphimaster стал биржей бесплатных решений ?

← →
Xandr001 (2010-07-20 21:54) [7]

> А с каких пор delphimaster стал биржей бесплатных решений?

Я не прошу решения. Я прошу помощи в отыскании этого решения.

Поверьте, это не курсовая/лаба/диплом, не платная программа, и вобщем то не моя ни чья либо чужая жизнь не изменится, если эта программа не увидит свет. Если увидит - будет еще один повод открыть IDE и совершенствовать код программы, которая в общем-то никому кроме меня не интересна, не более того. И заметьте - я не кричу что мне очень срочно, помогите пожалуйста, итп.
Если бы мне нужно было что-то срочно, я бы обратился к людям, которые зарабатывают этим деньги.

← →
Игорь Шевченко © (2010-07-20 22:20) [8]

> Суть проблемы - непонятно как это все организовать. Т.е.
> именно как представить все это хозяйство, а уже организовать
> действие такой системы я смогу сам. Как поступить? Динамические
> массивы? Графы? ООП?

Например, такой тупой подход, без анализа:

Электрическую схему обычно списком соединений моделируют. То есть, есть N выводов (входы, выходы, земля, питание) и есть массив их соединений между собой. ООП здесь вполне пригодно.Так как распространение мгновенное, вполне можно за одну итерацию цикла просчитывать состояние всех входов и выходов. Ну или две итерации - первая меняет состояние входов, вторая - выходов.

← →
sniknik © (2010-07-20 22:33) [9]

> Делай 2 рекорда:
делай 1 класс... в нем реализуешь описанное в [0] поведение, входы выходы ("неограниченное число") - список объектов на самих себя, + проходящие данные, + методы типа "такт", и т.д.

ну и собирай после из переменных этого класса свою "сеть".

← →
Xandr001 (2010-07-20 22:37) [10]

Ага. Интересно.
А как моделируется поведение компонентов схемы?

← →
Xandr001 (2010-07-20 22:41) [11]

> sniknik © (20.07.10 22:33) [9]
ну и собирай после из переменных этого класса свою "сеть".

Все выглядит довольно просто, только вот смысл фразы "список объектов на самих себя" мне не понятен. Не подскажете, где можно посмотреть про это?

← →
Xandr001 (2010-07-20 22:46) [12]

а вообще мне кажется (не прав? - поправьте), что для такой структуры моделировать входы и выходы избыточно. Ведь не бывает не присоединенных звеньев. выход одного - есть вход другого, сигнал идет только в 1 сторону, так зачем разделять входы и выходы, и утяжелять модель?

← →
sniknik © (2010-07-20 23:04) [13]

> "список объектов на самих себя"
список это TObjectList, но раз "Ведь не бывает не присоединенных звеньев."
type
TCell = class;

TCell = class
pIn, pOut: TCell;
end;

> так зачем разделять входы и выходы, и утяжелять модель?
в условии ([0]) сам задал "неограниченное число", а это список. здесь про твою задачу кроме твоего условия/того что озвучил, никто ничего не знает, т.что...

← →
Юрий Зотов © (2010-07-21 00:22) [14]

Блин. Легче принципиалку нарисовать, чем программу...

← →
Jeer © (2010-07-21 01:03) [15]

> Xandr001 (20.07.10 21:04) [1]
> Не тот форум,

Увы - это так.

Для моделирования:
- электротехнических схем - xSpice и т.п.
- динамических схем - VisSim, MathLab и пр.
- стохастическое, эволюционное, ситуационное и пр. моделирование - см. к примеру GPSS и пр.

← →
Германн © (2010-07-21 02:23) [16]

> Юрий Зотов © (21.07.10 00:22) [14]
>
> Блин. Легче принципиалку нарисовать, чем программу...
>

+1
Автору.
Попробуй для начала "раздробить" общую задачу на частные.

← →
Xandr001 (2010-07-21 12:01) [17]

> Блин. Легче принципиалку нарисовать, чем программу...

Это да. Попытался нарисовать - так на обычной логике просто решается, либо еще проще - на операционниках.

> Попробуй для начала "раздробить" общую задачу на частные

Тут попытался изложить всю задачу целиком из-за того что, обычно задаешь частный вопрос, а в ответ слышишь: А зачем это надо? Опиши полную задачу.

Но попытаюсь более детально описать суть:
Итак необходимо смоделировать поведение сети неких черных ящиков.
Сеть имеет "неограниченное" количество входов и выходов (ну в пределах здравого смысла, конечно, т.е. не сто тысяч и не миллион. Можно задаться к.л. порогом, например 20 или 500...).
Вход и выход могут иметь 2 состояния: 0 или 1.

Работа сети происходит дискретно, т.е. имеется такое понятие как "такт". В ходе каждого такта происходит следующее:
1) считывается состояние входов
2) эта информация обрабатывется
3) устанавливается состояние выходов

Каждый элемент сети (черный ящик) представляет собой элемент, имеющий порог срабатывания (устанавливается при создании элемента, в течении его жизни не меняется), счетчик, входы и выходы. Точно такие же как и у сети в целом (что естественно, т.к. входы и выходы сети есть соответствующие выводы "крайних" ее элементов).
Замечу, что говоря про отсутствие несоединенных элементов я говорил в контексте представления мной датчиков и исполнителей как таких же элеметов, толко с ограничееной функциональностью, т.е. датчик имеет только выход, а испольнитель - только вход. Но можно и отойти от такой концепции
Элементы сети связаны между собой линиями передачи данных. Передача происходит мгновенно. Передача данных осуществляется только в одном направлении, т.е. связь всегда соединяет один выход с одним входом. Связи могут быть двух типов:
1) нормальная - передает 1 на вход, если на выходе 1, и передает 0 на вход, если на выходе 0.
2) блокирующая - передает элементу сети сигнал установить 0 на всех выходах, независимо ни от чего.
Тут я подумал что неплохо бы ввести еще и инвертирующую линию

Работа каждого элемента так-же происходит дискретно. В ходе каждого такта происходит следующее:
1) сбросить счетчик в 0, установить состояние выходов в 0
2) считывается состояние входов
3) если пришел сигнал по блокирующей линии, то установить все входы в 0, и закончить работу
4) если сигнал по блокирующей линии не пришел, то прибавить количество 1 к счетчику
5) если счетчик >= порога срабатывания установить состояние выходов в 1, иначе - закончить работу.

Каждый такт сети совпадает с тактом каждого ее элемента.

Итак, какие у меня возникли вопросы:
Как будет лучше: т.к. связи бывают нескольких типов, то представить их как отдельный объект, либо как отдельные виды входов(выходов) элемента сети?
Какую структуру представления элементов и связей лучше выбрать?

Пока я думаю примерно в такую сторону:

type TCell = class; TConnection = class; TypeConnection = (normal, invert, block); TCell = class pIn, pOut: array of TConnection; threshold: ShortInt; end; TConnection = class pIn, pOut: TCell; numIn, numOut: ShortInt; stateIn, stateOut: Boolean; Connection: TypeConnection; end;
Подскажите где не прав, и можно ли как-то более правильно представить это все?

← →
Xandr001 (2010-07-21 12:12) [18]

numIn, numOut - номера входов и выходов соедияемых элементов
stateIn, stateOut - состояния входов и выходов (0 или 1)

← →
Xandr001 (2010-07-21 12:13) [19]

threshold - порог срабатывания элемента

← →
Anatoly Podgoretsky © (2010-07-21 12:23) [20]

> Xandr001 (21.07.2010 12:01:17) [17]

Связь достаточно делать только по входам, если еще ее дубировать по выходам,
то придется заводить кучу списков.

← →
Xandr001 (2010-07-21 12:31) [21]

> Связь достаточно делать только по входам, если еще ее дубировать
> по выходам, то придется заводить кучу списков.

это именно то, о чем я говорил в [4] и в [12]
Можно по входам, можно по выходам. При таком подходе, в объекте "сеть" получится 3 списка:
список элементов входы которых являются входами сети,
список элементов выходы которых являются выходами сети,
список всех элементов сети.
Та же самая избыточность, хотя списков меньше. Или можно как-то по другому?

← →
Jeer © (2010-07-21 13:01) [22]

Очевидно же, что у Вас не сеть, а дерево - вот и используется "деревянный подход. А каждый узел сети - объект с нужными свойствами.

← →
Anatoly Podgoretsky © (2010-07-21 13:06) [23]

> Xandr001 (21.07.2010 12:31:21) [21]

Можно, но к одному выходу обычно подключается несколько входов, значит нужна
еще таблица/список. Одной строчкой тут не отделаешь, если не делать
извращений.

← →
han_malign (2010-07-21 14:10) [24]

см. Игорь Шевченко © (20.07.10 22:20) [8]
где-то, примерно так:
S - количество сенсоров
B - количество черных ящиков
O - количество индикаторов
Nodes[S+B+O]: {accum, lock: cardinal}
Links[SXB+BXB+BXO)]: {source, target, threshold: cardinal; action: integer};
возбуждение
for i:=0 to S-1 do Nodes[i].accum:= random(1); for i:=S to S+B+O-1-1 do begin Nodes[i].accum:= 0; Nodes[i].lock:= 0; end;орграф
for i:=Low(Links) to High(Links) do with(Nodes[Links[i].source])do if( (lock = 0) and (accum > Links[i].threshold)then if( Links[i].action > 0 )then inc(Nodes[Links[i].target].accum, Links[i].action) else dec(Nodes[Links[i].target].lock, Links[i].action);индикация
for i:=S+B to S+B+O-1 do if( Nodes[i].accum > 0 ) ...;

Конечно с обратными связями здесь нетривиальная проблема, зато бесконечных рекурсий гарантированно нет... Причем вносить возбуждение и снимать индикацию можно для любых узлов схемы.

← →
Xandr001 (2010-07-21 15:24) [25]

> Очевидно же, что у Вас не сеть, а дерево - вот и используется
> "деревянный подход. А каждый узел сети - объект с нужными
> свойствами.

Откуда это очевидно?
Насколько я понимаю, дерево это структура начинающаяся одним корнем корне и заканчивающася конечным множеством листьев. каждый узел, кроме корневого, содержит связи с родителем и с потомками. Никаких связей кроме родитель-потомок в дереве не существует.
Если же теперь посмотреть на схему №2 в [0], то можно увидеть следующую картину: один вход, один выход, четыре узла. Даже если представить эту схему неуравновешенным бинарным деревом, то ни о какой связи между (2) и самой правой (1) говорить не приходится, а она есть...
Это не дерево, это граф.

> han_malign (21.07.10 14:10) [24]

В таких случаях на профильных форумах говорят: пошел курить даташит)
Спасибо большое, буду думать.

> Конечно с обратными связями здесь нетривиальная проблема...

Под обратной связью тут понимается ситуация когда два элемента соеденины двумя линиями разной направленности, или что-то другое?
И что за проблема? пока не очень въехал в суть...

> Xandr001 (21.07.10 15:24) [25]

Вероятно я невнимательно смотрел, но мне показалось, что есть датчик(и), как источник(и) информации. Выходы не могут объединяться на один вход.
Следовательно, от каждого датчика растет свое дерево.
Я об этом.
А... ну да - у Вас нейроны, разбивающие такую схему.

> Jeer (21.07.2010 16:29:26) [26]

Вообще то могут объединяться, схемы с открытым выходом, но это обходится
созданием виртуально устройства M-OR-1 и опять приходим к один выход.

> Вообще то могут объединяться, схемы с открытым выходом

Да это понятно, я о его схеме, а не о конкретных элементах.
Так там еще и трехстабильные выходы существуют.

← →
han_malign (2010-07-21 18:12) [29]

> Это не дерево, это граф.

- это орграф, причем нагруженный...

> два элемента соеденины двумя линиями разной направленности, или что-то другое?

- несколько узлов могут быть соединены в цикл, причем через один узел может проходить несколько различных циклов
links:(3,2)(1,2)(2,4)(4,1)(4,5)
но тогда может быть надо
links:(3,2)(1,2)(2,4)(4,1)(1,2)(2,4)(4,5) ???
и возникает вопрос - где должна быть точка входа в цикл, и когда этот порочный цикл надо разорвать и что за чудесные состояния мы при этом получим(учитывая что они все-таки итеративно накапливаются, а не за один "такт")... либо там вообще системы уравнений строить надо...

Если таки итеративно и обратная связь "мгновенная" то цикл должен быть "функцией неподвижной точки" - то есть, через конечное число (К) итераций цикла, состояние всех узлов цикла должно устаканиться (Node[i](K) == Node[i](K+1), где i пробегает индексы всех узлов всех пересекающихся циклов). Детектирование того что цикл осциллирует или расходится, в общем случае - без ограничения максимального (K), потребует необозримых ресурсов. В приведенном исполнении - с ограничением по (K) - можно тупо продублировать циклы (K)-раз и надеяться что они таки сходятся.

Если обратная связь с задержкой(по тактам)(классический рекуррентный фильтр), то можно увеличить количество узлов и циклов сброса/перехода(для запоминания промежуточных состояний).
Например для простенькой обратной связи s -> b1 --> b2 --> O ^______| с задержкой в один такт:
Узлы: s1 b1 b2 ~b2 O
[начало такта]
Возбуждение: s1
сброс: b1 b2(1) O
(s1,b1)(~b2,b1)(b1,b2)
сброс: ~b2
(b2,~b2)(b2,O)
[конец такта]
(естественно в начале "эволюции" состояние ~b2 надо чем то инициализировать)
Или можно завести кольцо состояний Node[j mod K][i] и соответственно Nodes[(j + Links[i].back) mod K][Links[i].target], или еще куча вариантов...

Если вручную таблицу связей вводить, то голова адназначна закипит, а если задавать матрицей смежности(или инцидентности) орграфа - то придется таки в теорию зарыться...

← →
Xandr001 (2010-07-21 19:20) [30]

> придется таки в теорию зарыться...

ради этого, в общем то, все и затевалось.

У меня вот такой вопрос тут возник (и маленькая надежда обойтись малой кровью):

Допустим имеем:

type TParent1 = class; TParent2 = class; TParent1 = class State: boolean; end; TParent2 = class Lk1, Lk2: TParent1; end; TChild1 = class(TParent1) a:Integer; end; TChild2 = class(TParent1) b:Integer; end;

Далее, создаем экземпляры:

var Parent: TParent1; Link1: TSensor; Link2: TAnnunciator; procedure go() begin link:= TParent2.Create; Sensor:= TChild1.Create; Annunciator:= TChild2.Create; link.lk1:=Sensor; link.lk2:=Annunciator; end;

Можно ли при такой конструкции изменить значения Sensor.а и Annunciator.b через Link?

т.е. что-то типа:
if link.lk1.ClassName="TChild1" then ...

Возможно ли вообще?
Если можно, то как? Если нельзя, то при какой можно и как?

← →
Xandr001 (2010-07-21 19:22) [31]

ой!

Это:
var Parent: TParent1; Link1: TSensor; Link2: TAnnunciator;

читать как:
var Parent: TParent1; Link1: TChild1; Link2: TChild2;

Сочинял на ходу...

← →
Xandr001 (2010-07-21 19:26) [32]

и опять ошибка...

В общем правильно так:

Допустим имеем:

type TParent1 = class; TParent2 = class; TParent1 = class State: boolean; end; TParent2 = class Lk1, Lk2: TParent1; end; TChild1 = class(TParent1) a:Integer; end; TChild2 = class(TParent1) b:Integer; end;

Далее, создаем экземпляры:

var Parent: TParent1; Link1: TChild1; Link2: TChild2; procedure go() begin link:= TParent2.Create; Link1:= TChild1.Create; Link2:= TChild2.Create; link.lk1:=Link1; link.lk2:=Link2;

И вопрос звучит так:

Можно ли при такой конструкции изменить значения Link1.а и Link2.b через Link?

т.е. что-то типа:
if link.lk1.ClassName="TChild1" then ...

Возможно ли вообще?
Если можно, то как? Если нельзя, то при какой можно и как?

← →
Xandr001 (2010-07-21 20:02) [33]

Извините. разобрался :(

Помогите выбрать тип данных Найти похожие ветки