Способ информационного поиска объектов
СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО П(М1С КА ОБЪЕКТОВ, включающий нанесение прозрачных точек на пространственные модуляторы и засветку пространственных модуляторов, отличаю щи й с я тем, что, с целью повышения производительности, для каждого объекта составляют карточку с номеро М, удовлетворякшщм соотношениям M--w,-P,P2... . .(tc-r)V(v2-)ic-/1С ,-)Рт,Р.,-Р2 ) W(Cn-r)PnM n-r)PnPhH -V .i-1PhPh-i-Pn.2 . (3) где Pi - число rpyrin, на которые раз делены объекты в рамках 1-г признака (); Ь - полное число признаков; при п четном и Ч(ы-1)/2) при и нечетном; С,- - номер группы, к которой отн сится объект по -у признаку (), .на каждый из пространственных модуля торов с первого по . наносят прямоугольные прозрачные ,зоны с большей стороной, равной а , где « - линейный размер рабочей площади, на первый и
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
0Ю (И) з(дэ G 06 F 15/40
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, Н *BTOPCKOIVIV 0ВИДЕТВЪСТВ)Г (2} а(С -w) при 1< .<%
ЄР...Р
М (21) 3478963/18-24 (22) 26.07.82 (46) 07.10.84. Бюл. Р 37 (72) Е.Г. Столов (53) 681.325(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство .СССР
У 993273, кл. 6 06.F 15/40, 1981 °
2. Михайлов А.И., Черный А.И., Гиляровский P.Ñ. Основы информации.
М., "Наука", с. 539 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОИСКА ОБЪЕКТОВ, включающий нанесение прозрачных точек на пространственные модуляторы и засветку пространственных модуляторов, о .т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения . произвоДительности, для каждого объекта составляют карточку с номером
М, удовлетворяющим. соотношениям
М-Ф„+ ЄР-,. Р%Ж
% С +(C - JP +{С - С; — номер группы, к которой отно сится объект по -у признаку (161(ь) „ на каждый иэ пространственных модуляторов с первого по п-й наносят пряэ моугольные прозрачные, зоны с большей стороной, равной а, где u — линейный размер рабочей площади, на первый и (%+1)-й модуляторы наносят по одной прозрачной зоне с шириной, соответственно равной ч / Р„H Ь /Р„ на 9-й пространственный модулятор (1(641с) наносят ЄР... Р.Р -1 прозрачных зон lllHpHHB каждой иэ KoTopbtK равна а/ЄР...I, а расстояние между любыми соседними прозрачными зонами Ь{Р -1)/ЄР...Р,на q,-й пространственный модулятор (1+1< (n) наносят Р „ Р, ... Р -1 прозрачных эон шириной а /Р +„Р„,+ ...Р,„и расстоянием между любымй соседними зо- Я нами й(Р -1) /P„,„P„„... Р(в для кажцого .объекта в (a+1)-м пространственном модуляторе наносят прозрач ную точку с координатами Ю„ и М2, удовлетворяющими соотношениям (2) и Я (3), устанавливают с 1-го по (й+1)-й пространственные модуляторы в виде стопы, причем большие границы первых I прозрачных зон первых К пространственных модуляторов совмещают между собой и делают перпендикулярными сов« мещенным между собой большим граниI цам первых прозрачных эон (К+1)-го, (%+2)-ro ... n-го пространственных модуляторов, засвечивают стопу пространственных модуляторов, смещают „é ó ni;6у ° ° ° <-й (1 йю„ фщ е ° «м ) пространственные модуляторы в направ-,ффв ленни, перпендикулярном: оптической оси и большим сторонам прозрачных зон модулятора, на величину 1117651 где е„,в ° ° Р у— Ch, -.C .1," fnf a(C -1} при 1<т.4п, 1 1 1+гномера признаков,по которым производится поиск; номера групп, к которым относятся Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для поиска объектов, обладающих требуемы-. ми свойствами, среди большого массива зарегистрированных объектов и может найти применение в самых различных сферах народного. хозяйства, где возникает необходимость обработки больших массивов информации: библиотеках, складах, чертежном хбзяйстве и т.п. 10 Известен способ информационного поиска, позволяющий при наличии карто- теки, в которой содержится подробная информация обо всех зарегистрированных объектах, находить номера объектов, обладающих требуемыми свойствами, т.е. удовлетворяющих поисковому. предписанию и имеющихся в картотеке. Этот способ заключается в использовании ЭВМ, в которой осуществляется 2р последовательный опрос ячеек памяти на предмет отыскания объектов, поисковый образ которых соответствует поисковому предписанию E1). Недостаток такого способа заклю- 25 чается s высокой стоимости ЭВМ и ее обслуживания, кроме того, она осуществляет последовательный поиск, поэтому при большом числе объектов время, затрачиваемое на поиск, ста- ЗО новится недопустимо большим даже ,при быстродействии ЭВМ порядка 10 операций в секунду. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, 35 основанный на применении суперпозиционных карт. Каждому зарегистрированному объекту отводится определенная точка на поверхности перфокарты. На каждый дескриктор информационно-поис объекты по соответствующим признакам, остальные пространственные модуляторы кроме (n+1)-го, выводят из пределов рабочей площади, измеряют координаты каждой из прозрачных точек стопы (%„ 9t>) и по найденным координатам в соответствии с выражением (1) вы-. числяют искомые номера карточек. -кового языка (на каждую группу объек-тов, на которые они разбиты в рамках каждого признака) отводится одна суперпоэиционная перфокарта, на которой записывают адреса объектов, в поисковый образ которых входит этот дискриптор. Запись производится путем пробивки перфокарты в точках, представляющих объекты, в поисковый образ кото- рых входит данный дискриптор..Информационный поиск осуществляется следую-. щим образом. Иэ картотеки суперпозиционных карт выбираются перфокарты, отвечающие всем дескрипторам поискового предписания. Отобранные перфокарты накладываются одна на другую и в таком положении стопа суперпоэиционных карт просматривается на просвет с целью выявления пробивок, координаты которых совпадают во всех перфокартах. Совпадение пробивок в любой точке с координатами (Х,У) свидетель- ствует о том, что поисковый образ объекта, поставленного в однозначное соответствие этой точке, удовлетворяет поисковому предписанию. Способ включает операции нанесения прозрачных точек на пространственные модуляторы света (пробивка суперпозиционных карт) и выявления точек прозрачности стопы jag; Недостатками известного способа являются необходимость изготовления и хранения большого количества суперпозиционных перфокарт; сложность ввода поискового предписания из-эа не" обходимости выборки иэ большого количества суперпозиционных перфокарт, требуемых в соответствии с поисковым 3 11116 предписанием, и введения йх в систему информационного поиска; сложность ввода информации (для введения информации об одном объекте необходимо внести изменение в несколько суперпозиционных карт); неуниверсальность системы информационного поиска, реализующей .известный способ (одна и та же система не может быть использована для проведения поиска среди 10 объектов разных классов, например, чертежей и книг в библиотеке. Цель изобретения — повышение производительности. 15 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу информационного поиска объектов, включающе му нанесение прозрачных точек на пространственные модуляторы и засветку 0 стопы пространственных модуляторов, для каждого объекта составляют карточку с номером М, удовлетворяющим соотношениям М 4I PP Р % (1) 25 51 4 расстоянием между любыми соседними зонами а/(P -1)/Р,1, 1Р.1, 2 ° ..Р,„, для каждого объекта в (1+1)-м пространственном модуляторе наносят проз рачную точку с координатами % и 52, удовлетворяющими соотношениям (2) и (3), устанавливают с 1-го по (+1)-й пространственные модуляторы в виде стопы, причем большие границы первых прозрачных зон первых Ф пространственных модуляторов совмещают между собой и делают перпендикулярными совмещенным между собой большим границам первых прозрачных зон (1+1)-го, (+2)-ro n-ro пространственных модуляторов, засвечивают стопу пространственных модуляторов, смещают „-й, z-й,...п<-й (14ь „4м2С. ° ° ...m ) пространственные модуляторы в направлении, перпендикулярном оптической оси и большим сторонам прозрачных зон модулятора, на величину %>=ca (с„-1)p (с, >-11РФР>,-, — +(C„-1)Р1 Р1 q.- 2 (2) .где Р; — число групп, на которые pasделены объекты в рамках j-го признака (14i4n); ь - полное число признаков; К h/2 при и четном и:1<= (а+1)/2 при и нечетном; С,. — номер группы, .к которой относится объект по i -у приз- 40 наку (Я14р), на каждый из пространственных модуляторов с первого по ь-й наносят прямоугольные прозрачные зоны с большей стороной, равной а, где а - ли- 45 нейный размер рабочей площади, на первый и (1 +1)-fi модуляторы наносят по одной прозрачной зоне с шириной, соответственно равной а/Р> и а/Р :„., +1 на -й пространственный модулятор : 50 (1<14к) наносят ЄР...Рg- прозрачных зон, ширина каждой иэ которых равна а/Р„ Р ...P, а расстояние между любймй соседними. прозрачными зонами а(P -1)/P Pz...P<, íà q-й 55 пространственный модулятор (4c+14@4tr) наносят Р1, „Р1 ...Р „прозрачных с ширинрй +/Р>1, > Р1+>2- Р где,>„,щ,... р — номера признаков, по 2 которым производится поиск; С "-Cw — номера групп, к ко торым относятся объекты по соответствующим признакам, остальные пространственные модуляторы, кроме (ь+1)-ro, выводят из пределов рабочей площади, измеряют координаты каждой Hs прозрачных точек стопы (W1,W2) и по найденным координа- . там в со0тветствии с выражением (1), вычисляют искомые номера карточек. На фиг.1 изображена блок-с1сема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 и фиг.З вЂ” пространственные модуляторы; на фиг.4 — взаимное расположение двух пространственных модуляторов. Устройство содержит пространствен» ные модуляторы 1-1,1-2, °,1-h 1-Ь+1) света, источник 2 света, коллиматорный рбъектив 3, механизмы 4-6 пере- < мещения пространственных модуляторов 1117651 света, узлы 7-9 фиксации пространственных модуляторов света в дискретных положениях, блок 10 измерения координат. Способ осуществляется следующим образом. Массив ячеек памяти организован в форме двухмерной прямоугольной матрицы, количество столбцов в которой 1О (6) А = Л„Г ° ° .Р а количество строк ь1 %+2 ° я 15 Объектам, которые при классификации по 1-у признаку относятся к i-й группе (14 f4k) ставятся в соответствие ячейки памяти, номера столбцов которых удовлетворяет уравнению (A/г„г ...г ) ("1 г- е) <о11д, р р, "-р р = .р. 1< 3, 1 2 " 0-1I 1. 2-. P 21 (8) (8) где д (х) — периодическая функция с периодом С, х — номер столбца, причем П (х1="., х е(о,d7; Д (х1=0, х а(1,С) . (9 (dj „(a1 Объектам, которые классифицируются по с -у признаку и относятся к -й группе, ставятся в соответствие ячейки памяти, номера строк которых удовлетворяют соотношению % Таким образом, формулы (8-10) устанавливают одно-однозначное соответствие между номерами строки и стблбца ячейки памяти и поисковым образом объекта, представляемого этой -ячейкой. Преимущества системы кодирования заключаются в том, чтб вьщеление объектов, относящихся по одному признаку к разным группам, осуществляется одним и тем же пространственным моду- 55 лятором и путем его смещения. Например, для того, чтобы выделить I ячейки памяти, представляющие объек(8l W 1i2 "р,) (-4) б 1 р -1, Щ+„Pk+2... Р 1 +1 1,+2 ..- РЯ 40 ты, относящиеся по 1-у признаку (teak) к любой группе, достаточно использовать пространственный модулятор, прозрачные эоны которого имеют вид периодической последовательности прямоугольников, описываемых с точностью до постоянного множителя уравнением (8). Для выделения ячеек памяти, представляющих объекты, относящиеся при классификации по 1-у признаку к разным группам достаточно смещать пространственный модулятор в направлении, перпендикулярном большей границе прозрачных зон. При использовании предлагаемого способа для выделения ячеек памяти, представляющих объекты, удовлетворяющие поисковому предписанию, достаточно использовать всего и пространственных модуляторов, каждый из которых.осуществляет фильтрацию по одному иэ признаков, ввод поискового предписания по каждому из признаков осуществпяется путем смещения-соответствующего пространственного модулятора. Количество модуляторов, воздействующих на массив ячеек памяти, при каждом конкретно акте поиска равно =и +1; n n, (gg I где h — число признаков, по которым в данном случае производится поиск. Необходимость в последнем (n +1)-м пространственном модуляторе обусловлена следующим. Целью поиска является отыскание ячеек памяти, представляющих объекты, удовлетворяющие поисковому предписанию и имеющиеся в наличии в картотеке (a любой реальной картотеке не все ячейки памяти заполнены), т.е. реальный объект может отсутствовать в картотеке, а ячейка памяти на него отведена. Например, на складе может не быть конденсатора определенной емкости, типа, пробивного напряжения и т.п., а соответствующая этому объекту ячейка памяти должна иметься в информационно-поисковой системе. Первые пространственных модуляторов решают первую задачу — выделяют ячейки, представляющие объекты, удовлетворяющие поисковому предписанию, (n +1)-й пространственный модулятор предназначен для фильтрации объектов, имеющихся в картотеке. 765! 8 жениях. При этом величина смещения из любого положения в -соседнее сос тавляет для первых Р положений а а Р.Р2" РФ Р% Р "РР— — --при 14 1 <1< и "- — — — —— %+1 1 2 Большие стороны прямоугольных прозрачных зон первых пространствен-4э ных модуляторов параллельны между собой и перпендикулярны большим сторонам прямоугольных прозрачных эон (1<+1),(1<+2) > модуляторов. Механизмы перемещения позволяют осуществлять. независимое перемещение каждого из первых пространственных модуляторов в направлении, перпендикулярном оптической оси и большим сторонам прямоугольных прозрачных зон Каждый 1-й модулятор может фиксироваться в (Р +1) дискретных поло7 111 Рассмотрим работу опто-механического устройства, реализующего предлагаемый способ. Пространственные модуляторы света представляют собой пластины, содер5 жащие полностью прозрачные и полностью непрозрачные зоны, расположенные перпендикулярно оптической оси устройства. Конфигурации прозрачных зон пространственных модуляторов света выбираются следующим образом: !.-й модулятор (1
Р1Pz ° ° -РЕ содержит одну прозрачную зону с лиС( ными размерамИ а и, б — —, <1,-й модулятор (1<+1< < п) содержйт P . p,, М ...P 1 прозрачных зон, каждая из которых имеет линейные размеры а и а а расстояние между ,.Р +,Р1,+2,...,Р,„ любыми соседними прозрачными зонами 4О а(Ра;1) равно— А — — —— Р! Ра+2" PÓ при ("+1)«<140 .. В последнем (Р2+1) положении 1-й пространственный модулятор полностью выведен из пределов рабочего поля устройства. В исходном (несмещенном) положении все модуляторы расположены таким образом, что большие стороны первых от края прозрачных зон 1,2,... k --ro модуляторов совмещены с одной границей рабочей площадки устройства с осью У, а большие стороны первых от края прозрачных зон (4+1),(1<+2),... и-го модуляторов — .с осью Х. Неподвижный (несвязанный с механизмом перемещения) (и+1)-й пространственный модулятЬр прозрачен в тех точках, которые представляют объекты, имеющиеся в картотеке. Каждый из первых A пространственных модуляторов осуществляет селекцию объектов, представленных светящимися точками, по определенному признаку, т.е. 1-й модулятор в i -м положении селектируют точки, представляющие в закодированной форме объекты, относящиеся по 1-у признаку к i-й группе. В последнем (Р +1) положении селекция по 1-у признаку.не производится. Система поиска информации работает следующим образом.. Подробная информация о каждом объекте хранится в карточке под номером согласно формулам (1)-(3) . На (ь+1)-м пространственном модуляторе . нанесены прозрачные точки, причем каждому зарегистрированному объекту соответствует одна точка, координаты которой удовлетворяют соотношениям (2) и (3). Цель поиска: по и или менее признакам отыскать номера карточек объектов, которые удовлетворяют поисковому предписанию и имеются в картотеке. Пусть ищутся объекты, которые по 1и, признаку относятся к С „ группе ФН1 (С,„4Р „, по .ю® признаку - к С груйпе (С„,
2 f) 111 7651 В этом случае все пространственные модуляторы, кромев„,111,...,П1, устанавливаются в последнее (PII+1) положение, т.е. выводятся из пределов рабочей площадки устройства; 5 rn пространственный модулятор устал навливается в С1„.„ положение,, т в С и т.д,, г пространственный модулятор — в Сщ положение. Затем Юg Е с помощью устройства измерения коор- 10 динат определяются координаты прозрачных точек. Пб найденным координатам определяют номера карточек искомых объектов, используя при этом формулу (1) . IS Поясним работу опто-механического информационно-поискового устройства на конкретном примере. Пусть полное число признаков, по которым произво-. дится поиск, равно 4, число групп, на которые разбиты объекты в рамках первого признака, — Р„ = 20, второго— Р2 = 10, третьего P = 20, четвертого p = 10. Размеры рабочего поля прибо-2 ра 200х200 мм, размеры одной "точки" (ячейки памяти) 1х1 мм. В этом случае 1-й и 3-й пространственные модуляторы представляют собой пластины с одной прозрачной зоной размером 200х10 мм, а 2-й и 4-й — имеют по 20 прямоугольЗО ных прозрачных зон размерами 200х1 мм, большие границы прозрачных зон параллельны между собой и расстояние между соседними прозрачными зонами равно 9 мм. 35 Пространственные модуляторы изображены на фиг.2.и фиг.З. Первый и третий модуляторы могут фиксироваться .в 21 положении, а второй и четвертый модуляторы — в 11 положениях. Рассмотрим конкретный случай поис>ca.. Пусть необходимо отыскать объекты, которые по 1-у признаку относятся к 3-й группе, а по 4-у — к 5-й (т.е. поиск ведет по двум признакам) ° В 45 этом случае 1-й пространственный модулятор устанавливается в третье положение (т. е. смещается относительно исходного 1-го положения на 200 мм в направлении оси Х, в исходном пер- 50 вом положении границы прозрачных зон прилегают к границам рабочей площадки прибора),4-й — в пятое положение, т.е. смещается на 4 мм относитепьно исходного положения, 2-й и 3-й — вы- 55 водятся из пределов рабочего поля. На фиг.4 изображены пространст,венные модуляторы, установленные в соответствии с поисковым предписанием. Зоны прозрачности стопы из 2-х модуляторов заштрихованы, пункти ром обозначена граница рабочей площадки прибора. Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными способами заключаются в следующем. В известном устройстве ввод поискового предписания осуществляется б путем выборки из стопы, р.. супер1 1= позиционных перфокарт требуемых. установки их на рабочем поле прибора, причем после проведения поиска их. необходимо изъять из прибора и установить кажцую карту в определенное место, а в устройстве, реализующем предлагаемый способ, достаточно сместить и пространственных модуляторов, уже установленных в информационнопоисковой системе, в заданное положение. Это обстоятельство упрощает конструкцию информационно-поисковой системы и ускоряет поиск за счет более быстрого ввода поискового предписания. В В устройстве по предлагаемому способу значительно проще ввод информации об объектах: для этого наносится одна прозрачная точка на поверхности (+1)-го неподвижного пространственного модулятора, в известном устройстве, прозрачные точки наносятся на поверхность и. определенных суперпозиционных перфокарт, которые необходимо выбрать из стопы суперпозиционных перфокарт, а затем установить .на место. Упрощение ввода поискового предписания и информации позволит повысить производительность устройства. В Устройство по предлагаемому способу является универсальным, так как оно позволяет производить поиск среди совершенно различных классов объек- тов, для этого достаточно сменить один (неподвижный модулятор света на другой). Кроме того, оно может иметь достаточно большой объем памяти беэ применения высокопрецизионных ойтоэлектронных и механических узлов. Например, при размере рабочего поля прибора 300х300 мм и размере одной 1 117651 ° Ф ° е ° ячейки памяти 1х1 мм объем памяти составляет около 10, в то время как предельный объем памяти известной системы не превышает 2i10 12 Предлагаемый способ моает быть реализован на основе других устройств, например, электронно-лучевых трубок, матриц запоминающих устройств. 1117651 Составитель А. Жеренов Редактор Р. Цицика Техред И,Асталош Корректор С. вверни Заказ 7222/34 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4