DE2412647A1 - Informationsaustauschverfahren und netzwerksystem - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 2.HI 2647

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PATENTANWALT DIPL.-ING. R. MOLLER-BORNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEY

BERLIN-DAHLEM 33 . PO D BI ELS Kl ALLEE 68 8 MÖNCHEN 22 · WI D E N M AYE R ST R AS S E

TEL. 0311 · 762907 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL 0811 - 225585 . TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0524244

25 552 Berlin, den 13. März 1974

Kenan E. Sahin

Informationsaustauschverfahren und ITetzwerksystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Informationsaustauschverfahren und Efetzwerksysteme und ist insbesondere auf Verfahren für eine Zusammenschaltung von Speicher-Logik-Bausteinen zur Ermöglichung eines Informationsaustausches zwischen diesen Bausteinen und üietzwerksysteme gerichtet, die die Technik solcher Verfahren verkörpern, die einen Informationsaustausch ohne Kenntnis oder bestimmung des Platzes aller 3 rider en bausteine ermöglichen»

JJs gibt unzählige Mengen von Inforxnationsaustauschnetzwerken und -systemen, die die Jaüre hindurch entwickelt und angewendet wurden zur Srmöglichung von in das System hineinzugebenden Anforderungsnachrichten und, wo geeignet, zur Beschaffung der notwendigen Richtung der Nachricht .zu einem gewünschten Platz, um eine gewünschte Antwort aus dem System zu erzeugen· Beispiele solcher Informationaaustauschsysterne schließen ein herkömmliche Computer, solche wie den IBM-Typ 7094, der bei Anforderung aufgerufen wird, in dem

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Computer gespeicherte Informationen wiederzugewinnen; Telefon- und verwandte Systeme, bei denen eine Telefonscheibeninformation sortiert und entlang vorausbestimmter Kanäle zu spezifizierten Plätzen übertragen werden muß, und Z ei chenerkennurig ssysteme, bei denen gewünscht wird, das Vorhandensein eines vorausbestimmten Musters von Figuren oder anderer Information zu bestimmen_e

Die vielen verschiedenen Arten von Netzwerken und Informationsaustauschtechniken, die in den letzten Jahrzehnten, zur Lesung von solchen Informationsaustauschanwendungen begleitenden Problemen entwickelt wurden, enthalten eine Vielzahl verschiedener Arten von Lösungswegen für Netzwerksysteme* Grundsätzlich besitzen jedoch alle gegenwärtig bekannten Systeme mit dieser Eigenschaft eher gemeinsame iMachteile, die bis zur Entdeckung der vorliegenden Erfindung nicht vollständig überwunden werden konnten»

Speziell in dem Fall vieler Computer der oben beschriebenen Art wird ein System zur Adressierung des Kernspeichers gebracht, das ein Abfrageschema erfordert, um einen gewissen Baustein oder ein \7ort oder eine andere Information ohne Rücksicht auf ihren Inhalt zu lokalisieren« Das erfordert eine Kennzeichnung jedes Platzes in dem Speicher mit einer besonderen Zahl oder Bezugsadresse und ein Vorsehen eines direkten Zugriffs zu jedem solchen Speicherplatz von einer Zentraleinheit aus»

Um einige dieser Schwierigkeiten zu überwinden, wurden Computer mit sogenannten zugeordneten Speichersystemen entwor fen, die Z₉Be verteilte Speicher- und Logik-Systeme ein schließen, die das Wiedergewinnen von Daten ohne Kenntnis des Speicherplatzes der Daten ermöglichen» Die Techniken, die das bewirken, erfordern jedoch unvorteilnafterwei··

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wieder die Verwendung der Zentraleinheit, die mit allen Bausteinen oder Zellen des Speichersystems verbunden sein mußo Sollte die Zentraleinheit ausfallen, dann versagt das ganze zugeordnete Speichersystem zur Wiedergewinnung von Daten»

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgemäß, ein neues und verbessertes Verfahren und ein System für einen Oomputer- und einen ähnlichen Wiedergewinnungs-Informationsaustausch zu schaffen, die nicht die oben beschriebenen Nachteile aufweisen sollen; außerdem soll ein neues und verbessertes System geschaffen werden, das ein Studium von Nervennetzwerken und dergleichen in lebenden Körpern ermöglicht im Hinblick auf die große Flexibilität der Bausteinanordnung nach der Erfindung, ihre Nutzbarmachung von in solchen Nervensystemen gefundenen Einwegverbindungen und das Fehlen einer Zentraleinheit, die in solchen Nervensystemen ebenfalls fehlt; dem Gehirn scheint ZoBo eine solche Einheit zu fehlen, und tatsächlich kann es geteilt werden und trotz-.dem noch arbeiten; weiter soll ebenso ein neues und verbessertes Netzwerksystem von allgemeinerer Verwendbarkeit geschaffen werdeno

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Informationsanforderungsnachricht von zumindest einer Bausteineinheit entlang solcher mit ihr verbundener Kanäle übertragen wird_? daß das erste Eintreffen der Nachricht bei irgendeiner Bausteineinheit angezeigt und eine sich auf den Kanal der die Nachricht zuerst empfangenden Bausteineinheit beziehende Information gespeichert wird, daß die Nachricht von dieser Bausteineinheit zu benachbarten Bausteineinheiten zuruckübertragen wird, daß eine Antwortnachricht an dieser Bausteineinheit von einer anderen Bausteineinheit empfangen wird, daß die Antwortnachricht der

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gespeicherten Information zugeordnet wird und daß schließlich die Antwortnachricht von dieser Bausteineinheit entlang eines von der gespeicherten Information abhängigen Kanals übertragen wirdo

Bei einem zweckmäßigen Netzwerksystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist vorteilhafterweise vorzusehen, daß eine Vielzahl von Speicher-Logik-Bausteineinheiten mit jeweils Eingangs- und Ausgangskanälen und mit Anpassung für einen Empfang von Informationsanforderungs- und Informationsantwortnschrichten und mit einer Übertragung einer von den empfangenen Nachrichtenarten abhängigen Ausgangsnachricht in einer bestimmten v/eise enthalten sind, daß Einrichtungen zur Verbindung von Gruppen dieser Bausteineinheiten zu aufeinanderfolgend zumindest zum Teil sich einander umschreibenden vieleckigen Strukturen und Einrichtungen zur Verbindung jeder Bausteineinheit einer Struktur mit benachbarten Einheiten einer anderen Struktur vorgesehen sind, daß die Verbindungseinrichtungen jeweils Verbindungen zwischen einem Ausgangskanal einer Einheit und einem Eingangskanal der mit ihm verbundenen Einheit umfassen und daß jede| Einheit mit einer Einrichtung zur Anzeige des bei der Einheit eine Informationsanforderungsnachricht zuerst empfangenden Kanals ausgerüstet isto

Zusammengefaßt ermöglicht die Erfindung einen Informationsaustausch zwischen Speicher-Logik-Bausteinen ohne die Notwendigkeit für Adressierungspläne, ohne Information in Hinblick auf die Plätze aller anderen Bausteine und ohne die Notwendigkeit für eine Zentraleinheit, die mit allen Bausteinen verbunden ist; die Erfindung befähigt irgendeinen Baustein, eine Informationsanforderung einzuleiten, dieselbe zu allen verbleibenden Bausteinen fortzuleiten, um den Baustein zu befähigen, der antworten muß (als ob er

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die wiederzugewinnende Information enthält), die wiedergewonnene Information entlang eines leistungsfähigen Weges zum anfordernden Baustein übertragen zu lassen (und ohne irgendwelche Schleifendurchläufe in den Antwortwegen), und wobei jeder Baustein gänzlich "unwissend" oder nicht unterrichtet oder nicht informiert ist im Hinblick auf den Platz der anderen Bausteine mit der Ausnahme für einige benachbarte Bausteine» mit denen er direkt verbunden isto

Zusätzlich überwindet die vorliegende Erfindung die weitere Beschränkung von Computer zugeordneten Speichersystemen, die nur eine Suchanforderung zur gleichen Zeit ausführen können; die Erfindung ist dagegen für die simultane Arbeitsweise mit mehr als einer Suchanforderung gesohaffen·

Im Hinblick auf Telefoninformationsaustauschanwendungen liegt dasselbe Adressierungsproblem vor, und wieder ist es wesentlich, daß die Telefonvermittlung, in die die gewählte Anforderung übertragen wird, den Platz aller der Telefone oder Kanäle "weiß", mit dem Telefone verbunden sindo Wieder begegnen die der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren und Systeme diesem Erfordernis, wie zuvor erklärt j, und zwar mit besonderer Leistungsfähigkeit ο

Was das Zeichenerkennungsproblem betrifft» so haben die derzeitigen Systeme, wie z«B* beschrieben in Kapitel 6 von "Recognizing Patterns-Studies in Living and Automatic Systems", Herausgeber Kolers & Eden, MIT Press, 1968, den entscheidenden Nachteil des Erfordernisses eines Zentralcomputers, um die abgetasteten Daten zu analysieren, und außerdem erfordern diese Systeme eine komplizierte Anpassung der abgetasteten Daten an die gespeicherten Daten»

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält

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die Anwendung der Verfahren und Systeme dieser Erfindung
auf eine Zeichenerkennung auf der anderen Seite keine dieser Hachteileo

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in dem dieser
Erfindung zugrunde liegenden neuartigen Verfahren einer
Informationsaustauschantwort, das einmal mehr in weitem
Umfang für viele Arten von Systemen und Problemen anwendbar ist, bei denen die Vorteile der Erfindung gesucht werden«, Zum Zwecke einer Veransohaulichung wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungabeispiels in Verbindung mit elektrischen oder elektronischen Metzwerksystemen beschrieben; obwohl es klar ist, daß die dem System und
dem Verfahren der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien
nicht auf solche Techniken beschränkt sind, sondern mit
einer großen Menge verschiedener Arten von Apparaten und
sogar Operatoren durchgeführt werden kann» Während darüber hinaus die Erfindung in Verbindung mit zweidimensionalen
Netzwerken beschrieben wird» ist es klar, daß dies schnell auf dreidimensionale Netzwerke in Übereinstimmung mit wohlbekannter Technologie ausgeweitet werden kann, wo dies erwünscht isto

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen
beschriebene Es zeigen:

Figo 1A bis 1G- Blockschaltbilder, die bevorzugte Arten

von Speicher-Iogik-Bausteinen, Zellen
oder Einheiten darstellen, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können;

Fig» 2 ein Schaltbild eines Netzwerksystems, das

eine große Anzahl von z.3_o in den Figo 1B und m dargestellten Arten von Bausteinen

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verkörpert, die in Übereinstimmung mit den Verfahren und Systemen der vorliegenden .Erfindung zusammengeschaltet und betrieben sind, wobei typische Ausbreitungscharakteristika des Netzwerks und die Leitwegzuteilung einer Antwortnachricht gezeigt sind;

I¹Xg₆ 3 eine ähnliche Darstellung wie in J¹Ig₀ 2

mit der Ausnahme, daß ein Schaltbild eines Netzwerksystems mit der in Mg» 1P dargestellten Art von Bausteinen aufgebaut ist;

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Pig. 2 mit

der Ausnahme, daß ein Schaltbild eines Netzwerksystems mit der in Pig. 1D dargestellten Art von Bausteinen aufgebaut ist;

Fig« 5» 6 und 7 Netzwerkschaltbilder, die die Zeichenerkennung smerkmale des Netzwerkes veranschaulichen;

Fig« &T Blockschaltbilder der Logik- und Speicher-SA und 9B Anordnung des in Figo 3 verwendeten Bau- und 10 steins nach Fig. 1F;

Fig. 11A und 11B das Blockschaltbild der Logik- und Speicher-Anordnung des in der Zeichenerkennungsbetriebsart nach Figo 5 bis 7 verwendeten Bausteins nach Fig. 1D und

Figo 12A und 12B das Schaltbild des Bausteins, der Nachrichten in das Netzwerk hinausschickt und die Antworten aus dem .Netzwerk sammelt, wie nach Figo 5 bis 7 verwendete

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In J¹Ir. 1/ ist ein bevorzugter ypeicher-iiOgik-Baustein I mit ZoBo sechs doppelseitig gerichteten Kanälen oder Verbindungen 1, 2, 3, 4, b und 6 dargestellte Diese Anwendung bildet in der Tat einen sechsseitigen oder hexagonalen .Baustein, He >,rfinding betrifft sowohl iietzwerke mit doppelseitig gerichteten Kanälen ale auch .Netzwerke mit einseitig gerichteten Kanälen, die entweder vom Baustein v/eg- oder zu ihm hinfuhren«. Verschiedene Anordnungen einseitig gerichteter Kanäle können in dem hexagonalen Baustein verwendet werden, von denen einige in fig» 1B, 10 und 1D dargestellt sind ο I¹Ig₀ 1Ξ zeigt einen quadratischen Baustein mit doppelseitig gerichteten Kanälen 1₉ 2, 3 und 4o Fig. 1F und 1G stellen einige Anordnungen einseitig gerichteter Kanäle in dem quadratischen Baustein dar ο In der Ausführung nach Figo 11) überbringen z»B. Kanäle 1, 3 und 5 dem Baustein Nachrichten, während Kanäle 2, 4 und 6 Kachrichten übernehmeno rieser Vorgang vvird willkürlich eine "Klasse Kooperation genannte In Fig. 1B ist auf der anderen Seite eine sogenannte "Klasse D"-Operation dargestellt, bei der Kanäle 1,2 und 6 dem Baustein Nachrichten überbringen, während Kanäle 3, 4 und 5 -Nachrichten fortleiten. In Figo 1G ist eine noch andere Anordnung dargestellt, die mit "Klasse I" bezeichnet wird, bei der die Eingangskanäle 1, und 4 und die Ausgangskanäle 3» 5 und 6 sindo Selbstverständlich können auch andere Anordnungen und Kombinationen dieser Klassen von Operationen verwendet werden.

Auf ähnliche Weise überbringen in der quadratischen Bausteinausführung nach Figo 1F Kanäle 1 und 2 Nachrichten, und Kanäle 3 und 4 übertragen Nachrichten hinaus; dagegen sind in dem Baustein nach Figo 1G- Kanäle 1 und 3 Eingangskanäle und Kanäle 2 und 4 Ausgangskanäleο

In jedem Baustein ist jedoch ohne Rücksicht auf seine geo-

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metrische Gestalt eine Logik-Einheit und eine Speicher-Einheit vorgesehen, die so bezeichnet und ausgebildet sind, daß sie in Übereinstimmung mit hiernach erläuterten Entscheidung sr eg ein arbeiteno Kurz gesagt, empfängt jeder Baustein zwei Arten von Wachrichten: eine allgemeine Nachricht, die hier auch als "Informationsanforderung" bezeichnet wird, und eine Antwortnachricht, die auch einfach als Antwort bezeichnet wird«. Jeder Baustein speichert in seinem Speicher die Kennzeichnung des Kanals oder der Kanäle, über den die allgemeine Nachricht zuerst eintrifft, und läßt diese Nachricht auf allen ausgehenden Kanälen hindurch« Später, wenn und falls eine Antwort eintrifft, wird sie auf einem ausgehenden Kanal hinausgesandt, der durch Entscheidung sr eg ein bestimmt ist, die auf der Identität des Kanals oder der Kanäle basieren^ über den/die die allgemeine Nachricht zuerst eingetroffen ist, wie später noch erklärt wirdο

Die Speichereinheit eines jeden Bausteins kann in Reihenoder Kreisform mit der von der beabsichtigten Anwendung abhängenden Kapazität ausgelegt sein, obwohl die Einheit groß genug sein muß, um die Information auf Kanälen für die zuerst eintreffenden allgemeinen Nachrichten zu halten·» ?ienn mehr als eine allgemeine Nachricht zwischen Antworteintreff Zeitpunkten erwartet wird, dann muß der Speicher in der Lage sein, Identifizierer der "verschiedenen allgemeinen Nachrichten und Identitäten der zugeordneten Kanäle für zuerst eintreffende allgemeine Nachrichten zu halten·

Wenn angenommen wird_s daß verschiedene allgemeine Nachrichten zwischen Antworten eintreffen, bestimmt die logische Einheit eines jeden Bausteins, ob die hineinkommende Nachricht eine allgemeine Nachricht oder eine Antwort ist» Dies kann schnell ausgeführt werden, wenn die Nachrichten

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als eine Reihe von Impulsen übertragen werden, indem der erste Impuls verwendet wirdj um die Art der Nachricht zu kennzeichnen; so Z₀B₁ durch eine "KuIl", um eine allgemeine Nachricht zu kennzeichnen, und durch eine "Eins", um eine Antwort zu !bezeichnen,,

Fig« 2 stellt ein typisches Netzwerk hexagonaler Bausteine der Klasse K und Klasse D dar. In der Mitte des Blattes ist der Baustein I durch einen Punkt dargestellt, der die konstruktive form nach Pig. 1 annehmen kann= Man kann erkennen, daß eine Vielzahl solcher über das ganze Netzwerk verteilter Bausteine existiert, wobei jeder Baustein durch einen kleinen Punkt dargestellt ist» Der Baustein I in der Mitte ist zwecks veranschaulichender Zwecke als mit einseitig gerichteten Kanalverbindungen von der Art der Klasse K (Pig. Mi) ausgerüstet gezeigt, bei dem die Pfeilspitzen an den Kanalverbindungen 2, 4 und 6 vom Baustein I fortzeigend gezeigt sind, um Uber.tragungs- oder Ausgangskanäle in der !Richtung weg vom Baustein darzustellen, und Kanalverbindungen 1, 3 und 5 sind mit nach innen zeigenden Pfeilen versehen, um das Empfangen von in den Baustein I einseitig eingespeisten Signalen darzustellen,, Ähnliche Übereinkünfte v/erden in Verbindung mit den Kanalverbindungen aller anderen Bausteine des lietzwerksystems nach Figo 2 verwendeto In diesem besonderen Beispiel ist der auf der rechten Seite benachbarte Baustein I' dargestellt mit seinen Verbindungen von der Art der Klasse D (Fig. 1B), mit seiner Kanalverbindung 1' (verbunden mit der Kanalverbindung 4 des Bausteins I), mit seinen Kanalverbindungen 2' und 6' mit nach innen gerichteten Pfeilen und mit seinen ' Kanalverbindungen 3'» 4' und 5' mit nach außen gerichteten Pfeilspitzen«, Dieses Netzwerk stellt so eine hybride Bildung oder eine Mischung aus Bausteinen I und I' dar, usw·, die entweder zur Klasse K- oder Klasse D-Operation verbunden

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sind ο Obwohl einige der Bausteine ihre Kanä.le in bezug auf

2 die Lage nach Figo 1 gedreht haben, so wie I , bleibt die Klasse dieselbe und dieselben Regeln passen hiernacho Auch fehlen einige Kanäle von Bausteinen am äußeren Hand des Netzwerkes ο Die fehlenden Ausgangskanäle sind nur mit einem der existierenden Ausgangskanäle verbunden., Andererseits arbeiten die Eckbausteine gerade wie irgendein anderer Bausteine

In Übereinstimmung mit der Erfindung enthält das Netzwerk nach Fig. 2 so eine Vielzahl von Speicher-Logik-Bausteineinheiten, wobei jede angepaßt ist, um eine Eingangsnachricht zu empfangen und, abhängig von der Nachrichtenart, eine Ausgangsnachricht zu übertragene Gruppen dieser Bausteineinheiten sind zu aufeinanderfolgend zumindest zum Teil sich einander umschreibenden polygonalen Strukturen

i O "^ A. R

verbundene Z₀Bo umfassen die Bausteine I , I , I , I , I , I eine hexagonale Struktur oder Gruppe, die den Zenttalbaustein I umschreiben; und diese hexagonale Struktur ist ihrerseits durch die nächstäußere hexagonale Struktur oder

1 2 ¹^ Gruppe umschrieben, die durch die Bausteine II , II , II ,

II⁴, II⁵, II⁶, II⁷, II⁸, II⁹, II¹⁰, II¹¹, II¹² verkörpert ist; und so weiter für das ganze Wetzwerksystem. Reiter ist jede Bausteineinheit einer Struktur in Übereinstimmung mit der Erfindung nur mit benachbarten Einheiten einer anderen Struktur verbundene Z.Bo ist der Baustein I mit dem be-

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nachbarten Baustein II durch eine einseitig gerichtete Kanalverbindung 3^! verbunden gezeigt; Baustein Il durch

ρ eine Kanalverbindung 4'; Baustein II durch eine Kanalver-

1 12

bindung 5' der nächsten Struktur II bis II , usw. für den Rest des Netzwerkes. Diese Verbindungen enthalten, wie zuvor herausgestellt, einseitig gerichtete Verbindungen zwischen den Ausgangsverbindungen jeder Bausteineinheit und den Eingangsverbindungen des benachbarten Bausteins, mit dem

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sie verbunden ist (so wie die einseitig gerichteten hinausgehenden Y erbindungen 3', 4' und 5'f die als Ei ngangsver-

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bindung en zu den entsprechenden -Bausteinen II *", II und II dienen) ο tieiterhin ist die Anordnung der Kanäle so gestaltet, daß ein .Teg zwischen irgendzwei Bausteinen existiert, um so einen Informationsaustausch zwischen irgendzwei Bausteinen zu erlauben, wie ZoBo zwischen den Bausteinen I und II über Kanäle 2' und 5' <.

Bs wurde festgestellt, daß wegen dieser Art von Verbindung die ganz neuartigen Ergebnisse erhalten werden, daß das z.Bo nach Figo 2 aufgebaute Netzwerk irgendeinen Baustein befähigen wird, ein Anforderungsnachrichtensignal einzuleiten und dasselbe zu jedem anderen Baustein in dem Netzwerk zu übertragen und daß der andere Baustein (oder Bausteine), der die gewünschten Antworten enthält, veranlaßt wird, die Antwort über seine benachbarten Strukturbausteine und ihre aufeinanderfolgenden Strukturbausteine automatisch zurück zum Originalbaustein zu übertragen,. d_oh. die Quelle der Anforderungsnachricht, und das alles ohne "Kenntnis", woher die Anforderungsnachricht kam, insoweit wie die Vielzahl der Bausteine in dem Hetzwerk beteiligt sein können»

Es verbleibt noch zu erklären, wie dies alles vonstatten geht ο Es sei ZcBo angenommen, daß eine Anforderungsnachricht (allgemeine Nachricht) bei dem in der Mitte befindlichen Speicher-Logik-Baustein I in Pig β 2 beginnto Die stark ausgefüllten Pfeilspitzen kennzeichnen, wie diese Nachricht zuerst bei einem Baustein eintreffen wird, obwohl dieselbe Nachricht auf anderen Kanälen desselben Bausteins eine gewisse Zeit später erscheinen wird, wobei späteres Eintreffen zurückgewiesen wird, wie später diskutierte Zum Zwecke der Veranschaulichung sei angenommen, daß die Antwort auf die Anforderungsnachricht in dem Baustein V

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von der KIssse K enthalten ist (obwohl die Quelle der Anforderunganachricht, nämlich Baustein I, diese Tatsache nicht im voraus "weiß")* Wenn die Anforderungsnachricht (allgemeine Nachricht) bei B_austein V eintrifft, dann schickt dieser Baustein eine Antwortnachricht hinaus» Es ist erwünscht, daß eine gewisse Folge von Bausteinen zwischen V und I gemeinsam handelt, obwohl jeder vollständig unabhängig und nicht von den anderen unterrichtet ist, so daß die Antwortnachricht von Baustein V Baustein I über einen bemerkenswert kurzen Weg und mit keinen perioidischen !Durchläufen erreicht»

Dies wird dadurch erreicht, daß jeder Baustein, der die Antwort empfängt, diese Antwort gänzlich auf der G-rundlage der Identität des Kanals oder der Kanäle, über die die Anforderungsnachricht zuerst eintrifft, in eine bestimmte Richtung lenkt« Diese Regeln oder Algorithmen für Bausteine der Klasse K und Klasse D sind die folgenden:

	Tabelle 1	Ausgangskanal	6
	Eingangskanal oder	für Antwortnachricht,	2 4 5 4 3
	-kanäle für	wenn und falls sie
	empfangene Anforde	kommt
	rung sna c hr i c ht
Klasse K	1 oder 1 und 5
Klasse D	3 oder 1 und 3 5 oder 3 und 5 6 oder 6 und 1 1 oder 6 und 2 2 oder 1 und 2

Die Regeln für das Ablenken der Antwortnachricht in eine bestimmte Richtung hängen nur von den Kanälen ab und nicht

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von der räumlichen Orientierung der B_austeine₀ Die Kanalzahlen bezeichnen weiter die zugeordneten Kanäle ohne Rücksicht auf die Orientierung der Kanäle in dem Schaltbild» Die ELngangskanäle von Baustein I¹ von Klasse D sind mit 2', 1', 6¹ bezeichnet» Die Eingangskanäle von Baustein

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II , der auch der Klasse D angehört_s sind mit 2", 1", 6" bezeichnet, und zwar trotz der verschiedenen Orientierung

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von Baustein II » Auf diese Weise ist die Kanalverwandtschaft nach Figo 1G erhaltene Durch Anwenden der Antwortablenkregeln werden Primzahlen usw« zum Bezeichnen von Kanälen fallengelassen, wie ZoB» in Baustein IIIo

In Figo 2 empfängt der Baustein V von einer Art der Klasse K (figο ID) die allgemeine Nachricht über seinen Eingangskanal 3 und überträgt in Übereinstimmung mit den Ablenkregeln seine Antwortnachricht auf den abgehenden Kanal 2» Auf ähnliche Weise wird Baustein IT die Antwortnachricht über Kanal 5 absenden, da dieser Baustein von einer Art der Klasse D (!"ige 1B) ist, und die allgemeine Nachricht auf Kanal 6 empfangene Baustein III empfängt die allgemeine Nachricht auf Kanal 2, während die Antwort auf Kanal 3 abgeht usw» für Bausteine II und Io Auf diese Weise wird die Antwort den durch gestrichelte Pfeile markierten Weg nehmen»

Daraus geht hervor, daß auf diese Weise eine von irgendeinem Baustein austretende Antwort den Quellenbaustein I über einen kreisfreien und bemerkenswert kurzen Weg erreichen wird» Es ist selbstverständlich, daß irgendein Baustein als Quelle für die allgemeine Nachricht wirken kann und nicht gerade der in der Mitte befindliche Baustein I„

fig» 3 zeigt ein aus quadratischen Bausteinen der Klasse C nach Pig ο 1f aufgebautes Netzwerk» Wieder ist jeder Bau-

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stein mit seinen benachbarten Bausteinen über einseitig gerichtete Kanäle verbunden, und zwar auf eine solche Weise, daß ein Y/eg zwischen irgendeinem Paar von Bausteinen exinstiert ο Dieselben Übereinkünfte von Figo 2 v/erden verwendet, um Kanalrichtung, Kanäle für die zuerst ankommende Nachricht und Antwortwege zu zeigen» Zum Zwecke der Veranschaulichung ist der in der Mitte sich befindende Baustein S als der Initiator der allgemeinen Nachricht gewählto Die Regeln für ein Ablenken der Antworten in eine bestimmte Richtung sind in Tabelle II enthaltene

Tabelle II

Eingangskanal oder -kanale zum Empfang einer Anforderungsnachricht (allgemeine Hacbricht)

Ausgangskanal für eine Antyi'ortnschric ht, wenn und falls aie ko.']imt

2 oder 1 und 2

4
3

Es sei angenommen, daß Baustein S die Antwort auf die bei Baustein S eingeleitete allgemeine Nachricht besitztο Da

2
der Baustein S die allgemeine Nachricht zuerst auf dem ankommenden Kanal 1 empfangen wird, wird die Antwort auf

ρ
den abgehenden Kanal 4 von S abgelenkt werden₀ Baustein

S^ wird die allgemeine Nachricht auf Kanäle 1 und 2 empfan gen; so wird die Antwortnachricht auf Kanal 3 hinausgehen und so weiter für Bausteine S bis S , bis die Antwort zur Quelle der allgemeinen Nachricht gelangte

In Pig ο 4 ist ein aus hexagonalen Bausteinen der Klasse K aufgebautes Netzwerk dargestelltο Willkürlich ist Baustein H als die Quelle der allgemeinen Nachricht ausgewählt worden, Tifieder zeigen ausgefüllte Pfeilspitzen das iluster des

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ersten Eintreffens der allgemeinen Hachricht bei jedem Baustein* Die Antwortablenkregeln sind in Tabelle I gegeben«

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Es sei angenommen, daß Baustein H im oberen Bereich der Figur die Antwort enthalte Da die allgemeine Nachricht auf Eingangskanäle 1· bis 5 angekommen ist, wird die Antwort auf Ausgangskanal 6 abgelenkt* Baustein H , der die allgemeine Nachricht auch auf Kanäle 1 und 5 empfangen hat» wird die Antwort auf Kanal 6 ablenken,, Baustein H hat die allgemeine Hachricht auf Kanal 5 empfangen, so daß die Antwort auf Kanal 4 hinausgeht usw», bis die Antwort den Quellenbaustein H erreichte

Eine Antwortablenkung nach der Ausbreitung einer allgemeinen Hachricht kann auch in aus Bausteinen mit doppelseitig gerichteten Kanälen, wie jene in Figo 1A und 1E, aufgebauten Hetzwerken erreicht werden,, Wenn ein Netzwerk aus einseitig gerichteten Kanälen, wie ZoBo nach Fig. 2 oder 3p geeignet aufgebaut ist, dann sind die Laufzeiten der allgemeinen Nachricht und der Rückantwort ungefähr gleich denen eines Netzwerkes von ähnlichem Aufbau, aber mit doppelgerichteten Kanälen, jedoch sind die logik- und Speicher-Erfordernisse bemerkenswert geringer in Netzwerken mit einseitig gerichteten Kanälen., Das kommt daher, daß ein doppelseitig gerichteter Kanal tatsächlich äquivalent ist mit zwei einseitig gerichteten Kanälen von entgegengesetzten .Richtungen«, Daher sieht Z₀Bo in einem hexagonalen Hetzwerk mit doppelseitig gerichteten Kanälen jeder Baustein auf sechs ankommende Kanäle und sechs abgehende Kanäle, um dieselbe Aufgabe durchzuführen-«,

Die Art und //eise, in der Eingänge durch die Antworten oder die allgemeinen Nachrichten in das Hetzwerk eingeführt werden und Ausgänge von ihm ausgeblendet werden, hängt von der besonderen Anwendung ab«, Bei der Zeichenerkennungsanwendung,

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die kurz zu beschreiben ist, werden z.B» die allgemeinen Nachrichten in das Netzwerk an den Ecken eingeführt ₉ Jedoch werden Antworten durch Bausteine erzeugt und an den Ecken gesammelte Bei einer sehr allgemeinen Informationsaustauschaufgabe, wie unter entfernt angeordneten Computern, kann es wünschenswert sein₉ allgemeine Nachrichten und Antworten sowohl extern einzugeben als auch dieselben bei jedem Baustein des Netzwerkes auszublenden.» Dann müßte ein zusätzlicher Eingangskanal von und ein zusätzlicher Ausgangskanal zu dem externen Gerät (z„B*. der Computer) bei jedem Baustein hinzugefügt werden» Die detaillierten Diskussionen einer Bausteinkonstruktion in Verbindung mit Figo 9 ziehen diese zusätzlichen Kanäle in Betrachte

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Tatsache_? daß in Übereinstimmung mit dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren betriebene Netzwerke auch eine eigene Zeichenerkennungsfähigkeit besitzen; z_oB_o ein schnelles Unterscheiden der Winkelorientierung und der Länge einer geraden Linie, ein Anzeigen einer Krümmung und eine Schaffung eines Verfahrens zum Erkennen alphanumerischer Zeichen einer besonderen Schrifto

Um dieses Merkmal der Erfindung zu veranschaulichen, sei angenommen, daß oberhalb des Netzwerkes eine dichte Reihe eng bepackter Fotozellen oder anderer lichtempfindlicher Geräte angeordnet ist, jedes von dreieckiger Form mit gleichen Seiten und über den durch die Kanäle in einem hexagonalen Netzwerk geformten Dreiecken angeordnete Das Anord-

1 2 nen von zwei solchen Fotozellen, P und P , ist auf der unteren rechten Seite der Figo 4 veranschaulicht wordene Jede Fotozelle ist an ihren drei Spitzen mit den drei Bausteinen verbunden· Wenn so die Fotozelle durch ein Bild unterbrochen wird_? werden alle drei mit der Fotozelle verbundenen Bausteine "aktiviert" oder "eingeschaltet"₀ Da

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jeder Baustein von sechs dreieckigen Bereichen und daher von sechs Spitzen von sechs Fotozellen umgeben ist, kann jeder Baustein durch irgendeine dieser sechs Fotozellen "eingeschaltet" werden«»

Die auf diese Yfeise betriebene dichte Reihe von !Fotozellen setzt ein projektiertes Bild um, das typischerweise kontinuierlich ist, in eine diskrete Darstellung auf dem Netzwerk - ein herkömmliches Verfahren bei vielen Zeichenerk e nnung slö sung swegen.

Eine Diskretisierung ist für das Bild einer in iig, 5 erscheinenden dünnen Linie LL¹ veranschaulicht, die Fig« 4 mit kiarζ zu erklärenden Abwandlungen wiedergibt. Wenn immer das Bild einen durch die Kanäle des Netzwerkes gebildeten dreieckigen Bereich überquert oder in den Bereich eintritt, werden die drei Bausteine an den Spitzen über der zugeordneten Fotozelle aktiviert« So werden Bausteine G bis G'^ durch die dünne Linie LL¹ aktiviert·

Mit Bezug auf Figo 4 sollen einige Bemerkungen über die Ausbreitung der allgemeinen Nachricht gemacht werden» Die allgemeine Nachricht trifft, ausgenommen entlang der Achsen H-B, H-C und H-A (immer definiert relativ zur allgemeinen Nachrichtenquelle) überall sonat bei einem Baustein gleichzeitig über zwei Kanäle ein.» Weiterhin gibt es drei Bereiche, in dem das Eintreffmuster gleichförmig ist* Im Bereich HBA'G trifft die allgemeine Nachricht über Eingangskanäle 1 und 5 ein. Im Bereich HCB'G gibt es ein gleichzeitiges Eintreffen über Eingang8kanale 1 und 3₉ während es im Bereich Hü-C'B die Kanäle 3 und 5 sind» Daraus folgt,

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daß, wenn Baustein H¹ an Ecke A die allgemeine Nachricht aussendet, sich das ganze hexagonale Netzwerk verhalten würde wie der Bereich HBA'C; d.ho alle Bausteine, ausge-

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12 nommen jene entlang der Achsen des Bausteins H (A-B¹ und A-C)» würden .die allgemeine Nachricht gleichzeitig auf Kanäle 1 und 5 empfangene Dies kann durch eine visuelle Verschiebung von Baustein H zur Ecke A ersehen werden. Auf ähnliche Weise würde eine Aussendung von Baustein H an Ecke G gleichzeitiges Eintreffen auf Kanäle 3 und 5 er-

13 geben, und eine Aussendung von Baustein H an Ecke B würde ein gleichzeitiges Eintreffen auf Kanäle 1 und 3 ergeben*» Diese drei Ecken A, B und G, deren Aussendungen von allgemeiner Nachricht gleichförmige Eintreffmuster erzeugen, wie oben erklärt, werden die Primärecken des Netzwerkes von Figo 4 genannt ο

Es sei angenommen, daß eine Zeiteinheit die Zeit ist, die eine Nachricht benötigt, um von einem Baustein zum nächsten zu gelangeno Wenn sich die allgemeine Nachricht von einer Quelle ausbreitet, wird sie zu einem Baustein entlang des kürzestmöglichen Weges gelangen, der zu diesem Baustein, existierte So können die Eintreffzeiten für eine allgemeine Nachricht leicht durch ein Zählen der Bausteine zwischen einer Quelle und einem gegebenen Baustein bestimmt werden, und zwar entlang des kürzestmöglichen Wegeso Aus Figo 4

1 ? "3

kann daher ersehen werden, daß Bausteine H , H und H die allgemeine Nachricht als erstes in einer Zeiteinheit nach AusSendungsbeginn von Baustein H empfangen werden« Bausteine H bis H^y empfangen die allgemeine Nachricht in zwei Zeiteinheiten© Es kann sogleich gesehen werden, daß "Isotime"-Linien der Ausbreitung konzentrische Dreiecke sind₅ und in irgendeinem Bereich, wie z.B. HBA¹G, sind es parallele Linieno

Das Netzwerk AC'BA'GB von Figo 4 erscheint in Figo 5 mit verlängerten Seiten, um so ein Sternnetzwerk zu bilden_o So sind jeder Primärecke zwei Sternpunkte zugeordnete Wenn man

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das Netzwerk von einer Prinärecke aus betrachtet, wird, der Sternpunkt auf der rechten Seite ein rechter Sternpunkt genannt, der hier mit HSP gekennzeichnet ist, und der Sternpunkt auf der linken Seite wird linker Sternpunkt genannt, der mit LSP abgekürzt ist₀ So erhält man für die Ecke G den rechten und linken Sternpunkt RSP_n und L8P„, wie in Pig ο 5 gezeigt ρ und auf ähnliche V/eise für die Ecken A und Bo liersn eine allgemeine Nachricht entweder von RSP oder L3P ausgesandt wird, wird ein gleichförmiges Eintreffmuster bei dem Netzwerk A-C¹BA¹OB hervorgerufen, das dasselbe ist, wie jenes, das sich aus der ,Aussendung von der zugeordneten Primärecke ergibto So rufen sowohl Aus sendungen von RSP_n und LSP,, als auch von Ecke C gleichzeitiges Eintreffen auf Eingangskanäle 3 und 5 hervoro ZoBo empfängt

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Baustein G in Figo 5 die allgemeine Nachricht von HSP,

auf Kanäle 3 und 5» Dies wird durch stark ausgefüllte Pfeil-

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spitzen gezeigto Baustein G empfängt die allgemeine Nachricht von Primärecke G auch auf Kanäle 3 und 5, was durch eine stark ausgefüllte Pfeilspitze mit einem waager echt en Strich darüber gezeigt ist„ Auf ähnliche ,/eise wird baustein G im Zentrum des Netzwerkes von i?ig» 5 die allgemeine Nachricht entweder von ItSP„ oder LSP , oder G auf Kanäle 3 und 5 empfangen,,

Ds -.virc nun gezeigt, daß, während RSP und LSP dasselbe Eintreffauster bei jedem Baustein in dem Üetzwerk hervorrufen, die zwischen der Einleitung der allgemeinen ITa cnrieht und dem Empfang einer Antwortnachricht von einem gegebenen Baustein verflossene Zeit für RSP und LSx³ verschieden sein wird ο Das Verfahren zur Bestimmung dieser verflossenen Zeit wird auch angegeben, und dieses Verfahren wird in der Zeichenerkennungsanwendung benutzt, das kurz erklärt werden sollo

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Gewisse Ausdrücke^ auf die hiernach Bezug genommen v/erden soll, werden wie folgt definiert:

Spur: eine durch die Ausrichtung -von Kanälen gebildete Linie, ZoBo Linien η,,-η' , n₂-n'₂ und n^~n^x ■? in der Nähe von LSP^, oder Linien n<-n' . und n^-n',- in der Jüähe von RSP,,«

Zugeordnete Spuren eines Sternpunktes: Spuren, die sich gegenüber einem Sternpunkt befinden; so befinden sich Linien n^-n' , n_o-n'_n uswo gegenüber LSP,--; und sind daher die zugeordneten Spuren von LSP_n. Tie zugeordneten Spuren von RSP^ sind n. -n¹ , , n^-n¹,- usw.,

Antwortrückkehr ζ ext (abgekürzt als 'AHT): die zwischen der Hinleitung einer allgemeinen Hgchricht von einem gegebenen Baustein Lind dem Eintreffen einer besonderen Antwort bei demselben Baustein verflossene Zeito Z.B.. beträgt Άλ'2 für

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eine Antwort von Baustein O auf eine allgemeine Nachricht von R3P_C sechs, weil die allgemeine Nachricht bei dem Baustein C über den kürzesten Vieg in drei Zeiteinheiten eintrifft. Die Antwort ψ±τά auch drei Zeiteinheiten durch Anwendung der Antwortablenkregeln nach Tabelle I benötigen, um RSP_ß zu erreichen, so daß sich eire RRT von sechs ergibt«,

Aufgrund der Konstruktion des Hetzwerkes nach Pig ο 5 sind für einen gegebenen Sternpunkt alle RRT gleich für Antworten von Bausteinen entlang der zugeordneten Spuren jenes Sternpunktes. Z.B« ist eine der zugeordneten Spuren von RSP₀ ⁿ4~n'^ » So beträgt RRT für Bausteine O²⁵ und Q²^ jeweils drei Zeiteinheiten, wie sich leicht aus Fig. 5 ergibto Eine andere zugeordnete Spur von RSP^ ist n,--n*,- ,

und für die auf dieser Spur liegenden Bausteine O , C²¹

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und G beträgt RRT sechso Pur Bausteine entlang der Spur

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η,ς-η',- beträgt ERT neun« Es ist klar, daß jede zusätzliche zugeordnete Spur drei Zeiteinheiten zu RET hinzufügte 7₍ ^renn daher die Zeiteinheit umdefiniert wird, und zwar so, daß drei alte Zeiteinheiten gleich eine neue Zeiteinheit sind, dann bedeutet jede zusätzlich zugeordnete Spur, die überschritten wird, eine ICiT hinzuzufügende Zeiteinheit mehr· In Ausdrücken dieser neuen Übereinkunft beträgt dann IiRT bei RSPp für Bausteine entlang der Linie Πλ-ώ.\ eins, für Bausteine entlang der Linie n^-n*,- zwei usw.

Lun kann die Antwortrückkehrzeit von einem gegebenen Baustein in den Netzwerk noch einem gegebenen Sternpunkt leic-.t durch einfaches .Zählen der Zahl zugeordneter Spuren bestimmt »verden, die zwischen dem gegebenen Sternpunkt und dem gegebenen Baustein liegen. Durch dieses Verfahren ist leicht ersichtlich, daß ίΰιϊ eine Antwort von Baustein C

5 und IiS?, sieben, während IiIiT von Baustein 0 nach LSP.

acht (neue)" Zeiteinheiten be trägt ο

In Pig ο 5 sind dann crei Tatsachen fur das netzwerk eingeführt worden: 1 « die linl-ren oder rechten Sternpunkte (LSP oder RoP) einer Priri'.recke (A, B oder O) werden dasselbe Eintreffmuster für eine allgemeine Nachricht auf den Kanälen der Bausteine in den Netzwerk AC¹BA¹UB' wie die Primärecke hervorrufen; 2_O wenn eine allgemeine llachricht von einer Prii.'iärecke oder von einem ihrer Sternpunkte ausgesandt wird_? wird das liintreffmuster f^;lr die allgemeine liaohricht für alle nicht auf dem Rand liegenden Bausteine dieses lietz-.verkes dasselbe sein; und }_o die Antwortrückkehrzeit (Rli^!±') einer Antwort von einem gegebenen Baustein nach einem SternpuJT.kt kann durch Zählen der .Anzahl zugeordneter Spuren vom Sternpunlrt bis zu dem entsprechenden Baustein bestimnt werden, 7/obei die zugeordneten Spuren eines Sternpunktes die Spuren gegenüber dem Sternpunkt sindo

40 9843/0718 ~²³

!■iun werden die Kegeln gekennzeichnet, durch die das Netzwerk die gekennzeichneten Arten einer iJrkennun^ erhalten wird:

ο Jeder der sechs Sternpunkte wird aufeinanderfolgend eine allgemeine Nachricht in das Metzwerk in einer Eons einleiten, die unkodiert genannt wird ο

2ο ^T;ienn eine allf;,9m.?iⁱie -/schriebt bei einem Laustein eintrifft (und wie üchon früher gezeigt, -.-.'ird sie gleichzeitig über zwei Kanüle der inneren Bausteine eintreffen) :

a) falls der die allgemeine I-iachricht empfangende Baustein durch seine zugeordneten Fotozellen "aktiviert" oder "eingeschaltet" wurde, dann v/ird der Eau st ein auf allen abgehenden Kanälen eine kodierte !allgemeine Nachricht senden, egal ob die eingetroffene Nachricht kodiert oder unkodiert v/ar. Sei -jstver3ti",ndlich kennzeichnet der "Code" nur, daß der übertragende Br-ustein sich im "aktiven" Zustand befindet« Der (Jode könnte das "Vorhandensein eines 'vorbereitungzeichens oder der Zustand, eines einzelnen Voriuipulscits sein; "0" zeigt den unkodierten Zustand und "1^rt zeigt den kodierten Zustand an»

b) falls der Baustein "inaktiv" oder "ruhend" ist, v/ird er eine unkodierte allgemeine Nachricht auf allen abgehenden Kanälen auesenden, egal ob die eintreffende allgemeine Nachricht kodiert oder nicht kodiert war,

3ο (Antwortregel) Falls sich der Baustein in dem aktivierten Zustand befindet und die allgemeine .Wachrieht in unkodierter Form gleichzeitig über beide der z-«e± ?nkoffiüienden eingeschlossenen Kanäle eingetroffen ist, dann wird dieser Baustein eine Antwortnachricht entlang dem

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durch die Hegeln in Tabelle I bestimmten Kanal aussenden, nachdem der Baustein eine (kodierte) allgemeine Nachricht auf alle abgehenden Kanäle übertragen hato

Die Erkennung von "./i-nkeln, Lf ng en, Krümraungen usw. wird durch die Analyse von auf diese ./'eise erzeugten und an den Sternpunkten, von wo aus cie allgemeine Nachricht ausgegangen war, empfangenen Antworten erreichto

Die Antwortregel wurde auf das durch die gerade Linie LL¹ in Figo 5 erzeugte Bild angewendete Wie schon früher gezeigt, sind nur die Bausteine G bis G ^ durch dieses EiId "aktiviert"ο Ob nun die allgemeine Nachricht von RSP_n oder

L.3P,, ausgesandt wird, sie wird über Baustein G in unkodierter Porm gleichzeitig auf Kanäle 3 und 5 eintreffen, da beide Sternpunkte dieselben Lintreffmuster (wie schon früher gezeigt) hervorrufen und da beide Bausteine G

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und C sich im "ruhenden" Zustand befinden (und deshalb

unkodierte allgemeine Nachrichten aussenden)_c Daher wird Baustein 0 eine Antwort nach SSP,-, oder LSP_n aussenden oder oder LSP "antworten",, Auf ähnliche IT ei se v/erden Bau-

4- 6 Q
steine C , C" und C^ antworten» Alle diese Bausteine sind mit einem Kreis umgeben,, Auf der anderen Seite werden Bau-

2^5

steine G , 0^J _t G usw« nicht antworten, weil sie die allgemeine ITachricht in !codierter Eorm zumindest entlang einem Kanal empfangen«,

'/ie schon früher gezeigt, können die Antwortrückkehrzeiten an einem Sternpunkt leicht durch ein Zählen der Anzahl zuge ordneter Spuren ζγ/ischen einem Sternpunkt und dem entsprechenden Baustein bestimmt werden, fjo betragen diese Zeiten IiRT an RSPq für Bausteine G¹, G⁴, G⁶ und C⁹ jeweils 5, 7, 8 und 10, während an LS'Pq die Zeiten jeweils 9, 8, 7 und 6 Zeiteinheiten betragen« Nun sei die kleinste Zeiteinheit

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RRT willkürlich "Hull" gesetzt«» Auf diese ./eise müssen nur die zugeordneten Spuren zwischen den entsprechenden Bausteinen gezählt werden. So erhält man für die so "eingestellte" RRT für Bausteine G¹, C⁴", G und G⁹ jewed 0, 2₉ 3t 5 an RSP_n und 3, 2, 1, 0 an LSP,.·

Ea sei die (eingestellte) durchschnittliche Antwortrückkehrzeit, bezeichnet mit T, wie folgt definiert:

Maximal eingestellte RRT oder 1, 0, welche

T = Zahl auch inraer

Zahl der empfangenen Antworten -1 größer ist.

So erhält man für die Linie LL' in Figo 5 einen Wert T an RSP_n von -^ oder 1,66 und an LSP,-, einen Wert für T von 4 oder 1,Oo

Das hier eingeschlossene Verfahren ist eines der Übertragung eines Teils des von einem Sternpunkt gesehenen Bildes in eine Folge von Antworten«, Die durchschnittliche Antwortrückkehrzeit T ist eine Summendarstellung dieser Folge« Wenn ein Bild auf das Metzwerk projiziert wird, dann sind die an allen Sternpunkten wahrgenommenen Durchschnittsintervalle die übertragene Darstellung dieses Bildes und können als solche dazu verwendet werden, dieses Bild zu identifiziereno

Figo 6 gibt das Netzwerk nach Fig» 5 mit einer 60°-Drehung wieder» So erscheint icke A auf der linken Seiteo Kanalrichtungen sind nicht gezeigt, da diese leicht zu ersehen sind ο Auf das Netzwerk ist das Bild des Buchstabens B projiziert© Stark ausgefüllte Kreise kennzeichnen die aktivierten Bausteine. Bausteine I bis X entsprechen LSP. und

-Cl

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RSP. und sind eingekreist gezeigte Die RSP-g und LSP-g entsprechenden Bausteine erscheinen in Quadraten. Bausteine in Dreiecken sind die L3P,j und HSP₀ entsprechenden»

Es sei IiSP. betrachteto Dieser Sternpunkt empfängt zehn

Antworten. Die erste einzutreffende Antwort ist die Antwort von Baustein Io Des "bedeutet ein Zeitintervall von nullo Die letzte eintreffende Antwort ist die von Baustein X» Diese Antwort wird bei einer Zeit 15 eintreffen, weil fünfzehn zugeordnete üpurenlinien von ISP. zwischen dem Baustein I und X vorhanden sind» Daraus ergibt sich eine durchschnittliche Antwortzeit an ISP. von 15/(10-1) oder 1,7o Andere V/erte für T sind:

T bei Ιί3Ρ_Α = 12/9= 1,3

T	bei	RSP33 -	9/2=	4	,5
T	bei	LSPB =	3/2=	1	,5
T	bei	ZSP0 =	1
T	bei	" C	1

Diese Folge von durchschnittlichen Antwortrückkehr ζ exten ist eine Darstellung^es Buchstabens B, wie anhand des Metzwerkes zu sehen ist« Die -Erkennung von B zu einer späteren Zeit v/ürde dadurch bewerkstelligt, daß eine Anpassung zwischen der obigen Folge von Intervallen und der zu der späteren Zeit tatsächlich erhaltenen Folge erlangt wirde

Das Netzwerk nach Figo 5 ist in Figo 7 ohne irgendeine Drehung wiedergegeben· Bilder gerader Liniensegmente L1, L2, L3 und L4 und krummlinige Segmente C1, C2 und 03 aind zusammen mit ihren Hetzwerkdarstellungen gezeigt, wie durch stark ausgefüllte Punkte gekennzeichnet,, Die Bausteine, die einer allgemeinen Nachricht entweder von RSP_n oder LSP_n

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entsprechen, sind mit einem Kreis versehene Obwohl alle Segmente für vergleichende Zwecke zusammen erscheinen, beziehen sich die anzustellenden Betrachtungen auf eine Situation, wenn nur ein Segment zu einer bestimmten Zeit erscheint ο

7/ie eine Betrachtung der Antwortregeln zeigen wird und wie auch aus Figo 5» 6 und 7 deutlich hervorgeht, werden die Antworten nach den Sternpunkten einer ücke von den Rändern des Bildes kommen, das dieser Ecke gegenüberliegto So stellen die Antworten nach den Sternpunkten aller drei Ecken die Ränder oder die Grenzen eines auf das Netzwerk projizierten Bildes dar₀ Daher kann das Netzwerk nach der Erfindung als ein Randdetektor benutzt werden» Darüber hinaus kann die Art des Hand es durch Untersuchung der an den Sternpunkten empfangenen Zeitfolge von Antworten erfaßt werden= Im besonderen trifft das folgende zu: v/enn der iiand gerade ist, bleiben die Zeitintervalle zwischen den an einem der ^ternpunkte empfangenen Antworten angenähert dieselben; falls der Rand konvex ist, werden die Intervalle an beiden Sternpunkten von der dem Rand gegenüberliegende Ecke nach einer Serie von Einheitsintervallen anfangen zuzunehmen; wenn der Rand konkav ist, werden die Intervalle an beiden Sternpunkten von der dem Rand gegenüberliegenden Ecke anfangen stark und fortschreitend abzunehmen, und dann wird eine Serie von Einheitsintervallen ausgezählte Diese Wirkungen werden ausgeprägter, wenn die Dichte des Netzwerkes (die Zahl der Bausteine pro Einheitsfläche) zunimmt«

Es ist der konvexe Rand 03 in Figo 7 zu betrachten» RSP,,

wird zuerst Z empfangen, da sie sich auf der nächstliegenden zugeordneten Spur von RSP_n befindete Ein Zählen der

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zugeordneten Spuren zwischen den Antworten wird sofort offen-

2 Q
baren, daß Z bis Z^J mit Einheitsintervallen eintreffen

10 Q

werden, Z wird auf Z mit einem Intervall von zwei Zeit-

12
einheiten folgen; Z - wird nach drei Zeiteinheiten eintref-

13 5
fen uswo Bei LSP_n werden Z ^J bis Z mit Einheitsintervallen eintreffen und Z bis Z werden mit zunehmenden Intervallen eintreffen»

I.un sei der konkave Hand C1 betrachtete X wird RSP_n zuerst erreichen. Z" wird nach vier Zeiteinheiten folgen«, Jr wird

2
zwei Zeiteinheiten nach X eintreffen.. Das gleiche gilt

4 3 5 12

far X in bezug auf Jr = X bis X werden jedoch mit Einheitsintervallen einteffen_o Basselbe Verhalten eines Abnehmens von großen Intervallen auf Einheitsintervalle trifft auch bei LSP_n zu«

2 Auf der anderen oeite erreichen alle die Antworten Y bis L von dem geraden Hand L4 den Punkt üSPn mit Intervallen von ungefähr zwei Zexteinheiten« Liese Antworten werden bei LoP_n mit Einheitsintervallen empfangene

DaLer kann das iietzv/erk snr Ke/mzeichnung verwendet werden, ob ein Hand konkav, konvex oder gerade isto

Tj".s Iietzwerk konn auch die iinkelrichtung und die Länge einer geraden Kante bestimmen,.

Aus 1'¹Xg₀ 7 geht hervor ₉ daß L1 nur. eine Antwort nach den Sternpunkten der Ecke C abgibto L2 liefert vier Antworten; L3 sendet sieben und L4 fünf» Alle Linien besitzen dieselbe Längeo Daher ist es klar, daß die Winkelrichtung für die Unterschiede in den an den oternpunkten der Ecke G empfangenen Antworten verantwortlich ist» Ss ist offensichtlich, daß im Fall der Ecke O eine maximale Anzahl an Antworten

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erhalten wird, wenn eine Linie senkrecht verläuft. Die Zahl der Antworten nähert sich eins an, wenn sich der './inkel auf + 30° der Senkrechten näherte loch wichtiger ist, daß die durchschnittlichen Antwortrückkehrzeiten sich auch ändern, wenn sich der Winkel änderte Ite das nicht auf der Länge basiert» kann es benutzt werden, den Winkel ohne Rücksicht auf die Länge einer Linie zu schätzen» Die durchschnittlichen Antwortrückkehrzeiten for Linien L2, L3 und L4 sind in Tabelle III gezeigte L1 wird später diskutierte

	L2	Tabelle	,0	III	L4
	1		L3	2,0
RSPQ	3		1	1
LSP0	1

Es sei öie Senkrechte durch 0 definiert, und Kinkel im Uhrzeigersinn seien positiv,, Es scheint, daß bei 0° beide Sternpunkte einen V/ert für T von 1,0 registrieren., Da der Winkel gegen 30° ansteigt, nimmt auch T bei HSP^ zu, während T bei LSPq bei einem -Wert von 1,0 bleibto ]?ür Winkel kleiner als null und bis zu -30° geschieht genau das Gegenteilo So ist RSP^ gegenüber Winkeln zwischen 0° und 30° empfindlich, während LSP₀ gegenüber Winkeln zwischen 0 und -30° empfindlich ist» Da die Ecke B in bezug auf 0 um 60° verschoben und andererseits mit ihr identisch ist₉ folgt, daß RSP-D und LSP-n zusammen gegenüber Winkeln zwisehen 30 und 90 empfindlich sind«. Ecke A ist identisch mit B oder G, mit der Ausnahme einer 60°-Drehung_a Daher werden RSP, und LSP_A gegenüber Winkeln zwischen 150° und

ο ο

90 empfindlich seine Da mit -30 angefangen wurde, deckt der Bereich aller drei Polgen von Sternpunkten alle möglichen Winkel ab, deh«, von 0° bis 180°_o

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241264?

Linie L1 gibt, obwohl sie dieselbe Länge wie die anderen hat, nur eine Antwort W ab» Alle anderen aktivierten Bausteine entlang L1 empfangen eine kodierte allgemeine Nachricht entlang zumindest einem Kanal und senden daher keine Nachrichten, Der Winkel von L1 beträgt -30°_o Falls er 30° wäre, würde wieder nur eine einzelne Antwort ohne Rücksicht auf die Länge vorliegen« Eine leichte Drehung des Netzwerkes wird jedoch eine Vielzahl von Antworten verursachen und L1 in den Empfindlichkeitsbereich eines der Sternpunkte bringen«

Der Bereich, innerhalb der der Winkel einer Linie liegt, kann durch Identifizieren des Sternpunktes bestimmt werden, der die höchste durchschnittliche Antwortrückkehrzeit besitzt» Mir L2 ist dies LSP_n, wie aus Tabelle III hervorgehtο Daher muß L2 zwischen -30 und 0 liegen, was der Empfindlichkeitsbereich von LSP^ isto Wenn so bestimmt wurde, in welchem 30 Intervall der Winkel der Linie liegt, kann ein genauer Wert innerhalb dieses Bereichs durch die folgende Formel erhalten werden:

T + 1 3

wobei β der Winkel zwischen 0 und 30° und T das Maximum der durchschnittlichen Antwortrückkehrzeiten ist, die an den zwei Sternpunkten der Ecken gegenüber dem Rand empfangen werden»

Die genauen Winkel für L2, L3 und 14 sind jeweils -16,6°, 0^# und 11,3°o Die mit obiger Formel berechneten Werte lauten -16,2°, 0° und 11,0°.

Wenn Linien L2 bis L4 in Figo 7 untersucht werden, wird

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sich zeigen, daß, wenn ein gerader Rand eich innerhalb des Empfindlichkeitsbereichs der zwei 5er lücke gegenüber dem Rand zugeordneten Sternpunkten befindet, ein Anwachsen der Länge des Randes auch die Zahl der Antworten steigern wir do Der Zuwachs an Antworten, der für einen gegebenen Zuwachs an Länge erhalten wird, wird vom Yfinkel des Randes abhängen. ¥enn so die Zahl der Antv/orten und der 7/inkel festgehalten wurde, kann die Länge eines Randes in Ausdrucken von Kanallängen bestimmt werderu Da der Y/inkel selbst von der größten der durchschnittlichen Antwortrückkehrzeiten an den Sternpunkten bestimmbar ist, folgt dann, daß eine Länge aus der Anzahl empfangener Antworten η und T bestimmt werden kann, wie durch die folgende Formel gezeigt isto

Länge = (n-1) "I/ T² + T + 1

Alle Segmente L1 bis L4 besitzen Kanallängen von 11 < > Eine Anwendung obiger Formel auf L1 bis L4 liefert 0, 10,2, 10,4 und 10,6o "Wu11"-Länge von L1 spiegelt die Tatsache wieder, daß L1 sich nicht wirklich in den Empfindlichkeits bereichen von RSPq und LSPq befindete Biese Sternpunkte "sehen" nur die Spitze von L1₀ Die Werte für L2 bis L4 befinden sich alle in guter Übereinstimmung, besonders in Hinblick auf die Diskretisierung eines Bildes durch Erhal ten der Netzwerkdarstellungo

^!fenn bestimmt wurde, daß ein Rand aus der Tatsache heraus konvex ist, daß nach einer Reihe von Einheitsintervallen Antworten mit zunehmenden Intervallen eintreffen, kann die durchschnittliche Krümmung berechnet v/erden. Es sei N die Anzahl der ausgezählten Antworten nach der ersten Antwort eines Intervalls größer als eins; und es sei T die Zeit, über die diese Antworten empfangen wurden© Dann ist die Krümmung (Radius) in Ausdrucken von Kanallängen gegeben durch:

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-32-

*-ί

f - 1

ίτ '2— und i«-.Verte f'-r 02 v.r.6 ^3 bei ι te He IY gezeigt»

Pq und LSP_G sind in

Q2;

03

Die genauen Radien von 02 und G3 sind jev/eils 30 und 41 β Lie Purchschnittsv/erte der berechneten Radien an den zi^T/ei Sternpunkten betragen 30 für C2 und ^2 für G3° ./ieder ist die Über eins timriung recht gut ο

Der Zntv/urf der Logik-Speicber-Bausteine wird nun zuerst im Zusammenhang des Inforniationsaustausohverfahrens betrachtet v;er-üen, wie in den Netzwerken der Pig. 2, 3 und 4 verkörpert, und dann im Zusammenhang von Zeichenerkennung, v/ie in den Netzwerken der Pig, 5, 6 und 7 verkörperte

Sie Sausteine schließen ziemlich elementare und gutbekannte Logik- und Speicher-Schaltkreise ein, die eine große Verschiedenheit von Formen annehmen können_e Ein Funktionsblockschaltbild ist in Figo 8 für das Beispiel der quadratischen Sausteinkonfiguration nach Figo 1F und 3 gezeigt; es versteht sich jedoch von selbst, daß andere gutbekannte Schgltkreisanordnungen dafür leicht ersetzt v/erden können und daß die anderen Bausteine nach Figo 1 auf

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ähnliche V/eise geeignet aufgebaut sein können,,

Zur Veranschaulichung der umfassenden Prinzipien der Arbeitsweise wird auf Figo 8 Bezug genommen» Die ankommenden Kanäle 1 und 2 sind als einer Komponente 1A liefernde Singangsnachrichten gezeigt» ',7enn die ankommende Nachricht als eine allgemeine Nachricht bestimmt wurde, wird eine Information über die Identität des Kanals oder der Kanäle, über den/die die allgemeine Nachricht zuerst eintrifft, in einem so bezeichneten Speicher mit dem Identifizierer dieser Nachricht unter der Annahme gespeichert, daß die Nachricht nicht zurückgewiesen wurde, wie hiernach noch beschrieben wirdο Die allgemeine Nachricht wird zu allen abgehenden Kanälen durch Block 2B geführte Wenn immer eine allgemeine Nachricht auf nur einem Kanal eintrifft, komr-it dieselbe Nachricht eine kurze Zeit später über andere Kanäle an, wobei das spätere Eintreffen zurückgewiesen und nicht ausgebreitet werden solltec Ein Komparator 2A führt diese Zurückweisungsfunktion durch Vergleichen des Identifizierers einer ankommenden allgemeinen Nachricht mit den im Speicher gespeicherten Identifizieren! aus. Wenn eine Anpassung erhalten ist, dann wird die ankommende allgemeine Nachricht gelöschte

Wenn die ankommende Nachricht als eine Antwort von 1A be~ stimmt ist, dann wird der Eintreffcode der entsprechenden allgemeinen Nachricht aus dem Speicher über einen weiteren Komparator 3A wiedergewonnen; und gemäß diesem Code wird die Antwort über 4A zu dem geeignet abgehenden Kanal abgelenkt in Übereinstimmung mit nach Tabelle II gegebenen und nach Fig. 3 implementierten Hegeln<>

Figo 9 und 10 veranschaulichen vollständige Blockschaltbilder

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für einen praktischen Baustein, der in Fig₉ 1F gezeigten Art einschließlich typischer Verbindungen für eine Eingabe und Ausgabe von nachrichten«, Einige der Punktionsblocks von Pig ο 8, solche wie 2 A und 3A erscheinen in größerer Einzelheit in Figo 9 und 10·

In Figo S ist jedes Signal auf jedem ankommenden Kanal als die folgenden sieben Bits auf sieben parallelen Leitern des Kanals enthalten gezeigt (Indizes bezeichnen Kanalzahlen von Fig. 1F): Freigabe-Bit E, Antwort-/a 11g emsLne 17achricht-3it R und fünf Identifizierer-Bits MO bis M4o Hie Anzahl der Idcntifizierer-Bits ist willkürlich, und jede Anzahl kann mit geeigneten Abhandlungen in dem Entwurf gewählt werdenο Vorsorge ist für Eingänge von einem G-erät (solches v/ie ein Computer) und für Ausgänge zu demselben getroffen, alle solche vorgesehenen Ausgänge und Eingänge sind mit D indiziert»

Ankommende Leitungen werden über eine G-ruppe von Invertern und IiOR-Sattem 13 bis 18 geführt, um ein Signal an einem I. CH-G-π ΐΐ er-Ausgang zu liefern, verm immer ein Signal an irgendeinem ankommenden Kanal 1, 2 oder D erscheint« Signale von den üiOR-Gattern v/erden an einen Zwischenspeicher 19 zusammen mit den Freigsbesignslen S* und Ep über Kanäle und 2 angelegt, so daß sie für spätere Verwendung verfügbar sind» (Eie Ausgangssignale des Zwischenspeichers sind mit dem Buchstaben B indiziert, um au kennzeichnen, daß sie gespeichert wurden») Das SIIT-Signal von NOR-Gatter 1 wird verwendet, um den Zwischenspeicher 19 freizugeben und eine Seihe von mono stabilen Multivibratoren 2, 3 und 4 zu triggern, die eine Zeitverzögerung für ein Laden des Speichers und ein Aussenden von Ausgangssignalen liefern,.

Die Identifizierer-Bits SMO bis SM4 im Zwischenspeicher

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werden sofort mit Koinaidenskomp&ratoren 0" bis 3" zwecks Vergleichung mit Identifizierern verbunden, die ir den Speichern dieser Komparator-Speicher-Blocks gespeichert sein könneno Obwohl vier solcher Blocks gezeigt sind, kann jede beliebige Zahl verwendet v/erden (ein typischer Komparator-Speicher-Bloek ist in allen Einzelheiten in Pig» 10 dargestellt)ο Da die Blocks 2A und 3Δ in Figo 8 jeweils Komparator en und ihre !Punktionen sehr ähnlich sind, verwenden die beiden gemeinsame Komponenten in S¹Ig. 9 und 10o Komponenten, denen Blocks in Fig. 8 entsprechen, werden so mit gestrichelter Umrandung gezeigte Z₀B₀ gehören 1 und J in Pig. 10 zu Block 3A von Figo 8, ülemente 20, 23, 24 und 25 in Fig. 9B bilden die Fortsetzung von 2A in Figo 8_O

v/enn eine Vergleichung zwischen läentifizierer-Bits SMO bis SM4 und in Speicherblocks 0" bis 3" gespeicherten früheren Bits bei 0, D, Ξ, F und C- in Fig. 10 erreicht ist, dann zeigt der Ausgang XWAHR von Getter K (Index Σ bezeichnet Blockzahlen 0^!-3'), daß dieser Speicherblock eine Anpassung enthalte Dieses Anpassungssignal führt zwei Funktionen aus ο Zuerst gibt es das MOE-Gatter 20 (Fig. 9B) frei, das ein V/AHR-Signal erzeugt, um zu kennzeichnen, daß dieser identifizierer im Speicher verfügbar isto Zweitens gibt es die E-AUS- und EgAUS-Signale f**ei (durch Anwendung der Signale von I und J (Figo 10) auf lOil-Gatter 21 und 22 (Figo 9B)), die die ankommende Kanalzahl oder die ankommenden Kanalzahlen der entsprechenden früher gespeicherten allgemeinen Machricht bezeichnen, d*ho den Eintreffcode für die allgemeine lachrichto Diese Kanalsignale und ihre inversen Signale sind mit den !AND-Gatterη 27 und 28 (Figo 9B) verbunden, die das Ablenken der Signale genau in Übereinstimmung mit den Ablenkregeln nach Tabelle II ausführen Biese Ablenk-Gatter geben ihrerseits die Ausgangs-Gatter für

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G-: η geeigneten -\nt^T,vort:-:?:is.i frei, bis ein BeIeLl "SZITBL ALLJJi" oc"er ^!'3&.L:i JJ."¹ bei 26 oder 25 erzeugt v:ird» .7enn d--:S 3I:-3it bei 19 "&bgetchaltet" ist (eine ankcimende allgemeine !kehricht anzeigend) und das JAHE-Signal bei 20 nicht erzeugt wird (\;OT.it angezeigt v/ird, daß diese Nachricht nicht vor hex* in Speicher gespeichert war) , dann v;ird ein öI/JJIü JJER- und SSJIIÜ-i.LI.J^-Signsl bei 26 erzeugt» Üeses ■"ignal setzt alle --usg?iv_ skgnäle -leer eine lieihe von drei IJGIi-C¹--rrcc-rn 29 bis 31 frei, die von diesen 'Signal und C en Aclenkkontrollsig:.?: lon benutz"; \7erderio Les 'JPiJlOMlii- und SZi;D3-:".LL„3-3ignel stti:t such d«s SPJJIü·."Hl-L. U.^.-il

O¹ bis

bi;· 12 verwendet v/irn, un; den

ri.''ch..-ten Speicherblock: von blocks O" eis 3'¹ mit den gnko^-:nenden Icentifi;ii^!3rerbi^J:s ^:^Jj bis :3Ι;!4 (ü¹ig» 9-·..) s'-'t lo ^;3Choen das 3peicherlsden beendet ist, schaltet ein monostabil er J-ultivibrgtcr C die Zähler 7 und 6 in die nächste !"teil·-."■".£ zi-.r Vorbereitung f.-r d^s nächste SrSICKSx-I^IHu-.Jignpl, un den n^;'-cr,2':eri 2_;eic^erblock von Blocks ü" bis 3" ;:u lcGün. In Fig» 10 bezeichnet 'üngBng "Z" εη Gatter A d^s Zshlersignal 0^! bis 3'„

/enn ouf der anderen ^ei ::e 3?;ij gespeicherte Antwortbit 3R "sbgei-chaltet" ist u-"_d ^ie --allgemeine ilschricht im Speicher gespeichert .-'ord^-n i^-o oder v;enn ö?s gespeicherte Antv/ortbit SE. "eingeschaltet" ist, um eine Antwortnachricht zu kennzeichnen, und keine entsprechende allgemeine Nachricht im Speicher existiert, dann wird das SSUDS-3-Signal durch 23 bis 25 gesperrt, -.v&sf dss Aussenden irgendeines abgehenden Signals verhindert» lie ITA^L-Gf-tter 32 bis 52 und Invertertreiber auf den abgehenden Leitungen führen die Sende- oder Sperrfunktion für jede abgehende Leitung durch» Indizes kennzeichnen ICanalzahlen_e

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Komponente 1A von l?ig» 8 wird nicht in J¹Xg₀ 9A und 9B gezeigt, weil in dem Einzelenfcwurf ein forteil aus der Tatsache gezogen wird, daß eine '.Trennung zwischen einer Antwort und einer allgemeinen Nachricht nicnt not.·/endiverweise getroffen werden muß, bis der Speicher für einen Identifizierer gesucht wird» ¹JIe aus Fig» 9A und 9B hervorgeht, wird die Funktion von Komponente 1A auf die folgende v/eise erfüllt: y/enn der Identifizier er ,sich nicht im Speicher (WAHR) befindet und das Antwortbit "abgeschaltet" ist (Bedingung für eine allgemeine Nachricht), dann gibt Gatter 29, 30 und 31 frei, um die Nachricht auf alle abgehenden Kanäle hinauszuschicken» Andererseits wird die Nachricht durch Block 4A gemäß dem zugeordneten Kanaleintreff muster für eine allgemeine Nachricht abgelenkte

Die Ziis amme ng ruppierung von Elementen in FXg₀ 9A und 9'B und 10 ist von Entvmrfsbetrachtungen und von der Leichtigkeit von Verbindungen diktiert und nicht notwendigerweise von der Folge von in Pig β 8 gezeigten Sunkti ο nen„ Auch das Arbeiten mit Seriendaten konnte verwendet v/erden»

Der Logik-Speicher-Baustein von S¹Ig₀ ID in der Zeichenerkennung s-Implementierung würde grundsätzlich den Lösungaweg in ]?igo 9A und 9B offenbarem Die speziellen Erfordernisse machen jedoch einige Hinzufügungen erforderlich und erlauben auch einige Vereinfachungen,» Da im besonderen die Sternpunkte allgemeine Nachrichten aufeinanderfolgend aussenden, besteht kein Bedarf an Speicherblöcken, um Identifizierer zu speicherno Auf der anderen Seite muß der Baustein die folgenden zusätzlichen Punktionen durchführen: 1) Erkenne, ob eine allgemeine Nachricht kodiert oder unkodiert ist; 2) Erkenne, ob die Fotozelle ein-oder ausgeschaltet ist;.3) Kodiere oder kodiere eine abgehende allgemeine Nachricht nicht, abhängig davon, ob der Baustein

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aktiviert ist oder nicht; 4) Sende eine Antwort aus, wenn sich der Baustein in dem aktivierten Zustand befindet und zv/ei 2,1 eich seit ige Eintreffen einer unkodierten allgemeinen liachricht vorliegen»

Figo 11A und 11B zeigen das Blockschaltbild eines hexagonalen Bausteins der Klasse K in der Zeichenerkennungsart» Jeder der drei ankommenden Kanäle kann fünf Bits einer Information enthalten: !Freigabe E, um das Vorhandensein einer Nachricht zu kennzeichnen^ Antwort R, um eine Antwort oder eine allgemeine Uachricht zu kennzeichnen, unkodiertes U, um zu kennzeichnen, ob die allgemeine Nachricht schon früher kodiert wurde, und zwei Bits von Zähleranzeige CO und C1, um zu kennzeichnen, wie viele Antwortnachrichten in der ankommenden Antwort repräsentiert sindo Lies wird benötigt, //eil die Antwort-Rückkehrzeiten von zwei antwortenden, auf derselben zugeordneten Spur liegenden Bausteinen identisch sein werden, und daher werden beide irgendwo auf dem Ί/eg zum Sternpunkt bei einem Baustein gleichzeitig konvergieren» Da dieser Baustein eine einzelne Antwort aussendet, muß er kennzeichnen, daß zwei Antworten in der abgehenden Antwort forliegen<» Dies wird mit den Zählsrbits ausgeführt« Um ein gleichzeitiges Eintreffen einer "Doppel"-Antwort und einer einzelnen Antwort uswe zuzulassen, v/erden zwei Zählerbits verwendet» So kann eine einzelne Antwort bis zu vier Antworten repräsentieren Wenn mehr Antworten garantiert werden sollen, kann dies durch einfaches Hinzufügen zusätzlicher Zählerbits erreicht werden»

Mit der Ausnahme von Freigabe-Signalen werden alle ankommenden Signale über fiöR-G-atter P13 bis P17 (Fig« 11A) geführt, um Signale zu erzeugen, wenn immer irgendeines der entsprechenden 3ingangssignale vorhanden ist. BLe Freigabe-Signale

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sind paarweise mit HAM D-Gattern P1 bis P3 verbunden, um Signale zu erzeugen, wenn immer ein gleichzeitiges Eintreffen zweier Antworten vorliegt:, /enn d^s zutrifft, dann wird ein Signal "2" bei P4- erzeugt, des in den Ablenkgattern P26 bis P28 verwendet wird und auch zuin Zählen dient» Die Ablenkgatter P26 bis P28 verkörpern die in Tabelle I für einen Baustein der Klasse K gegebenen Regeln« Die Ausgänge der G-atter P29 bis P31, die die geeigneten Wege kennzeichnen, werden für einen Speicher im maschineninternen Schalter P32 verfügbar gemacht«.

In Gatter P7 und Flip-Flop P8 (Figo 11A) wird der inverse Wert des Antwortbits, do ho die Bedingung für eine allgemeine Nachricht, mit der Eingangsphase ei es Taktgebers kombiniert (wie später noch erläutert v.'ird), um ein Signal au schaffen, des in Gatter P9 wechselnde Ereignisse der allgemeinen Nachricht sperrt, um so die allgemeine Kachricht zurückzuweisen, die nachfolgend auf das erste eintreffen empfangen wird» Dieser Ausgang (bezeichnet mit S ALLES für SElTDS ALLES) wird über P36 bis P38 geführt, um als Freigabebit, in maschineninternen Schaltern P51 und P52 gespeichert zu werden» Das Signal S ALLES wird auch auf P10 mit dem Fotozellensignal PO gegeben, und der Ausgang von P10 wird mit R und "VTARTS auf P11 gegeben, um ein unkodiertes Bit U zu erzeugen,» So kann in Abhängigkeit davon, ob PG ein- oder ausgeschaltet oder der Baustein aktiviert ist oder nicht, eine geeignete allgemeine Nachricht ausgesandt

werden. U wird in maschineninternen Schaltern P51, P52 au. s

über P40, P44 und P48 gespeichert» Die letzte Funktion von S ALLES ist die, Schalter P32 freizugeben, der die durch P29 bis P31 erzeugte AbIenkinförmation speicherte PC ist eingeschaltet, wenn irgendeine der einem Baustein zugeordneten sechs Fotozellen eingeschaltet ist*

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'Jenn die Nachricht eine Ant-./ort ist, dann erzeugt Gktter P14 ein Signal Ii , dy.s P33 bis P35 freigibt und eine Antwort in Schalter P51 und P52 lädt» Gleichzeitig übertragen Gatter P1& bis P25 entweder die Zähierbits in die geeigneten Schalterpositionen oder sie fügen, wenn zwei Antworten gleichzeitig eingetroffen sind, die Antwortzähleranzeigen hinzu und !--.isaeii die SuoLie als 00 , nach geeigneten SchalterpositiOiien hindurch»

Die maschineninternen Schelter P51 bis P54 verwenden einen Zv:eiph?sentaktgeber (bezeichnet sit I Clock, 0 Clock) , um Signale zu erzeugen, und sie für ein Aussenden verfügbar zu machen.» Bei der ersten Phase des !Taktgebers (I CLOCK) werden die Schalter P51 unö. P52 von den ankommenden Signalen geladen, wie oben beschrieben. Am 3nde dieser Phase ■'/erden die Signale en dem -oisgsng der Schalter P51 und P52 verfügbare Kurz noch der Eingangsphase beginnt die Ausga.ngsphase (0 CLOCK)«. ".Während dieser Phase werden die Signale in die Ausgan,, sschglter P53 und P54 geladen, wo sie zur Verwendung in benachbarten Bausteinen während der nächsten Eingangsphase gespeichert werden= Es ist zu bemerken, daß das verzögerte Antwortsignal von Gatter P12 euch diesen 7eg durchläuft, was dazu führt, dais das Signal ,/ARTE während des folgenden Eingangszyklus erzeugt wird» Dieses Signal wird dann dazu verwendet, eine Antwort bei dem nächsten Zyklus über Gatter P14 und R zu erzeugen,

aus

wenn die Antwortbedingungen erfüllt sind, doho der Baustein ist aktiviert und zwei unkodierte allgemeine Nachrichten treffen gleichzeitig ein_e

Die Erfindung auf dem Gebiet der Zeichenerkennung könnte am besten in Verbindung mit einem Minicomputer verwendet v/erden, der die Einleitung allgemeiner Nachrichten an den sechs Sternpunkten aufeinanderfolgend veranlassen würde ο Der

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Liinicomputer könnte leicht die on einem 3ternpunkt empfangene Antwortfolge extrahieren und axe Anzahl der Antworten in der Folge bestimmen und auch die durchschnittlichen Antwortrückkehrzeiten "berechnen. Jedoch -//erden Schaltungen beschrieben, die den Sternpunkten (iUcken) erlauben werden, eine allgemeine Nachricht bei einem Signal vom Computer einzuleiten, die d?s .^ntv/ortzählen ausführen und öle Zeib bestimmen, in der die Antworten, eingetroffen sind, und die Ergebnisse an den ilini computer weiterleben=, ,/ieder ist das nur für veranschaulichende Cv/scke und ;mc3ere Ä-^tvostaltungen möglich»

12A und 12B stellen bildlich das Blockschaltbild des Schaltungsaufbaus dar_ö Die Vorderflanke des Startimpulses vom Computer, die synchron mit dem Impuls O OLOUK sein muß und der bei Block 7A empfangen wir:3, erzeugt ein Löschsignalo Dieses Signal loscht die Zähler 7u und 70' und den Addierer 7D und vereinigt sich auch bei 7B mit den Signal O GLOUK, um eine an das Eetzwerk (repräsentiert durch B¹ , Ii¹, U', CI¹ und 00') abgehende allgemeine Nachricht zu erzeugen« (Diese Bits wurden in Verbindung mit Figo 11A und 11B erklärt.) Auf diese Weise veranlaßt das Signal vom Computer die Aussendung einer allgemeinen iiachricht an einem Sternpunkto

Wenn mit einem Impuls I CLOCK gestartet wird₉ fangen die Zähler 7C und 70' an, die Taktimpulse zu zahlen« Dadurch wird ein Weg erhalten, um den Zeitverlauf zu erhaltene Wenn die erste Antwort bei den Singangsleitungen 3, R₁ TJ, CI und CO eintrifft j, vereinigen sich die Signale Freigabe E, Antwort R, und unkodiertes U, um den Addierer 7D zu veranlassen, +1 zu der in maschineninternen Schaltern 72' und 7E"r deren Anfangswerte -1 sind, gespeicherten Gesamtsumme hinzuzufügen So wird die Anfangazählung auf Null

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gesetzt» Dieses aus dem Einblenden von 13, Il und U erhaltene Signal speichert auch die laufenden 'laktzählungen von 7 0 und 70' in beiden bch£il~ern 7ZS'^t! und 7E¹¹¹¹O Auf diese /eise vrird die Zeit des Eintreffens der Antwort aufgezeichnet»

Jenn andere Nachrichten eintreffen, werden die E-, R- und II-Bits untersuchte Falls es Antv/ortnachrichten sind, fügen sie ihre Zähleranzeigen Gu und OT zu der in den Schaltern 73' und 72" gespeicherten Zähleranzeige hinzu und sorgen dafür, daß der laufende /ert des Taktgebers (d₀ho die Eintreffzeit) in 7L" " gespeichert wird«, Schalter 7E'''' hält seine ursprüngliche Zeitzählanzeige fest, da sein Taktsignal nach der ersten Antwort abgeschaltet wurde»

-Jenn so Antworten aufhören einzutreffen, erhält der Computer die Antwortzahlangaben von 72", die Zeit des Eintreffens der ersten Antwort von 7S'''' und die Zeit der letzten Antwortnachricht von 73'''ο

Patentansprüche;

Rd/Bf - 25 552 -43-

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Claims (1)

1. Pat e_n t _a _n ,s__p__r j A c h e :_

   Informationsaustauschverfahren innerhalb eines lietzv/erksystems mit einer Vielzahl von durch zusammenarbeitende Eingangs- und Ausgangskanäle zusp cnengesehalteten Speicher-Logik-Bausteineinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Informationsanforderungsnachricht von zumindest einer Bausteineinheit entlang solcher mit ihr verbundener Kanäle übertragen wird, da£ das erste Eintreffen der Nachricht bei irgendeiner Bausteineinheit angezeigt und eine sich auf den Kanal der die Nachricht zuerst empfangender. Bausteineinheit beziehende Information gespeichert v/ird, daß die Nachricht von dieser Bausteineinheit zu benachbarten Eauateineinheiten zuriiclcübertragen wird, daß eine Ληΐν/ortnachricht an diese Bausteineinheit von einer anderen Bausteineinheit empfangen wird, daß die ;>ntv/ortnachricht der gespeicherten Information zugeordnet wird und daß schließlich die Antwortnachricht von dieser Bausteineinheit entlang eines von der gespeicherten Information abhängigen Kanals übertragen wirdo

   Informationsaustauschverfahren nach Anspruch 1 mit Zeichenerkennung, dadurch gekennzeichnet, daß ein geometrisches Muster auf das Netzwerk zwecks Schaffung eines Musters von Bausteineinheiten entsprechend einem solchen geometrischen Küster aufgelegt wird, daß eine Vielzahl allgemeiner Nachrichten bei jeder einer entsprechenden Vielzahl von in der N?he des Umfangs des Netzwerkes angeordneter Bausteineinheiten zwecks Mitteilung solcher Nachrichten überall im Netzwerk eingeleitet wird, daß Antworten auf solche Nachrichten von bestimmten der Bausteineinheiten von diesem Muster aus

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   Bausteineinheit en viurückgeleitet werden und daß «jede allgemeine Nachricht zumindest durch eine der folgenden Kriterien gekennzeichnet wird: die Anzahl solcher zurückgeleiteter. Antworten, die Zeitintervalle zwischen solchen Antworten, die Zeitfolgen solcher Antworten und die durchschnittliche Antv/ortrückkehrzeito

   3ο Informationsaus tauchverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk sternförmig ausgebildet und die Vielzahl der Bausteineinheiten an Sternpunkten des Netzwerkes angeordnet isto

   Informationsaustauschverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daS die allgemeinen Nachrichten an den Sternpunkten der Hei he nach eingeleitet v/erden und die durchschnittliche Antwortrückkehrzeit aus dem Eintreffen der Antworten in der Reihenfolge bei den Sternpunkten abgeleitet wird _o

   5ο rietzwerksystem zur Lurchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Speicher-Logik-Eausteineinheiten mit jeweils Eingangs- und Ausgangkanälen und mit Anpassung für einen Empfang von Informationsanforderungsund Antwortnachrichten und mit einer Übertragungseinrichtung einer von den empfangenen Nachrichtenarten abhängigen Ausgangsnachricht in einer bestimmten Weise enthalten sind, daß Einrichtungen zur Verbindung von üruppen dieser Bausteineinheiten zu aufeinanderfolgend zumindest zum Teil sich einander umschreibenden vieleckigen Strukturen und Einrichtungen zur Verbindung jeder Bausteineinheit einer Struktur mit benachbarten Einheiten einer anderen Struktur vorgesehen sind, daß die Verbindungseinrichtu^gen jeweils Verbindungen zwi-

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   sehen einem Ausgangskanal einer Einheit und einem Eingangskanal der mit ihm verbundenen Einheit umfassen und daß jede Einheit mit einer Einrichtung zur Anzeige des bei der Einheit eine Informationsanforderunüsnachricht zuerst empfangenen Kanals ausgerüstet ist»

   Netzwerksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit auch als Nachrichtenquelle zur Einleitung einer sich über alle Verbindungseinrichtungen nach allen anderen Einheiten ausbreitenden Informationsanforderungsnachricht mit vorausbestiminten Charakteristika vorgesehen ist, daß die Logik jeder Einheit Einrichtungen zur Arbeitsweise in Übereinstimmung mit einem vorausbestimmten Algorithmus zwecks Übertragung einer Ausgangsnachricht an die mit ihr verbundenen Einheiten umfaßte

   7ο Netzwerksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik dieser Einheiten Einrichtungen umfaßt, die auf den Empfang einer Informationsanforderungsnachricht entlang eines Ausgangskanals und über diese Verbindung zurück zu der Nachrichtenquelleneinheit anspricht_o

   Netzwerksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle der Bausteineinheiten in Übereinstimmung mit vorausbestimmten Klassen angeordnet sind«

   Netzwerksystem nach Anspruch 8, daäurch gekennzeichnet, daß das System eine Kombination von Bausteineinheiten aus*verschiedenen Klassen umfaßto

   1Oo Netzwerksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bausteineinheit drei Eingangs- und drei Ausgangskanäle vorgesehen sind»

   409843/0718 ~⁴⁶~

   11o Netzwerksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Bousteineinheit Einrichtungen zur Speicherung einer Information in bezug auf den Eingangskanal vorgesehen sind, entlang dem eine Inforniationsanforderungsnachricht zuerst durch diese Sinne it empfangen wird»

   12o Uetzwerksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bausteineinheit weiterhin mit Einrichtungen ausgerüstet ist, die auf Antv/ortnachrichten zur Zuordnung dieser Nachricht zu der entsprechenden gespeicherten Information und zur Übertragung dieser Antwortnachrieht entlang eines durch die gespeicherte Information bestimmten Kanals ansprechen»

   13a Metzwerksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteineinheiten Einrichtungen zur Zurückweisung iron auf frühere empfangene Informationsanforderungsnachrichten nachfolgende Antworteingänge umfassen»

   14-Ο iletzwerksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das System Einrichtungen zur Erzeugung geometrischer, auf dem Netzwerk zu erkennender Muster, Einrichtungen zur Einleitung von Informationsantwortnachrichten in das System aus einer Vielzahl von verschiedenen Bereichen des Netzwerks, Einrichtungen zur Erzeugung von Antworten aus zumindest einigen der innerhalb der Muster gelegten Bausteineinheiten und Einrichtungen zur Auffindung der Antworten zwecks Identifizierung der Muster enthalten sind»

   15ο lietzwerksystem nach einem der Ansprüche 5 bis 14, in dem Nachrichten überall im Itfetzwerksystem ohne die Hilfe einer Zentraleinheit ausgebreitet werden können,

   409843/0718 ~⁴⁷

   dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Baueteineinheiten mit jeweils Eingangs- und /uc-gang.skanrLlen vorgesehen ist, daß die Einheiten in einer Anordnung mit den Ausgangskanälen jeder nur mit oen Auagongskanälen benachbarter Einheiten verbundenen Einheit und umgekehrt zwecks Bildung eines Netzwerkes angebracht sind, wobei jede Bausteineinheit mit jeder anderen Bausteineinheit in dem Metzwerk über diese Verbindungen Informationen austauscht, daß Llnrichtungen zur Einleitung von Nachrichten in das Netzwerk enthalten sind und daß Bausteineinheiten mit Einrichtungen zur Steuerung ihrer lachrichten übertragenden Ausgangskanäle in Abhängigkeit des Uintreffkonnzeichens von auf ihren Eingangskanälen empfangenen Nachrichten eingeschlossen sind ο

   16o Netzwerksystem nach Anspruch 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Einleitung von Nachrichten Einrichtungen zur Einleitung von Informationsanforderungi nachrichten in das Netzwerk und Einrichtungen zur Einleitung von Antwortnachrichten in das Hetzwerk in Antwort auf die Informationsanforderungsnechrichten umfassen, daß die Steuerungseinrichtungen der Bausteineinheiten mit Einrichtungen zum Erkennen einer auf ihren Eingangskanälen empfangenen Informationsanforderung snachricht und zur Übertragung der Nachricht auf allen ihren Ausgangskanälen bei dem ersten Empfang einer solchen Informationsanforderungsnachricht und mit Einrichtungen zur Übertragung einer auf ihren Eingangskanälen in Abhängigkeit der die entsprechende Informationsanforderungsnachricht zuerst empfangenden Eingangskanäle empfangenen Antwortnachricht auf besonderen Ausgangskanälen ausgerüstet sindo

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   17ο -vt;:-erk n-ch \n3i-rvch 16, d^auroh ^eksnnseiohnet, daß axe Steuereinriehtu".fen eier Bausteineinheiten jjinricbtini. en 3-;r TerhiJderung cser Übertragung von auf den ers cen livipfsnr nachfolgend empfangenen Informations- ^nforderungnrii'Cnrio-iten und von int.vortnEchrickten umfcnnen, f'ir üie eine ontsprechende Inforiaationsanforderungsiic-ichricht nicht erkannt v.

   1£o -ietz-.verksysteiTj nach _rispruch 16, dadurch gekennzeichnet, ds:i in den Steuerung je inr ic htuu&en der Bausteineinheiten Speichereinriciitun^en zur Speicherung von Identifizierern von InforriBtioüsanforderuiigsnachrichten und zur oi-Gicherung der jiintr elf kennzeichen solcher Nachrichten vorgesehen 3±aä_o

   19° L"et2,verksy3tea nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dai3 bei den Steuerungseinrichtungen der Bausteineinheiten eine Logih-Sinheit mit Ziiinrichtungen zum "ehalten von Ausgangsiraniilen in Übereinstimmung mit einem vor-Qus"bestimmten Algorithmus unabhängig von anderen Bausteinen vorgesehen isto

   2Oo iietzv/erks/stem nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle als einseitig gerichtet susgebildet sind ο

   ο L'etzwerksystem nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk hexagonal ausgebildet isto

   22o Ifetzwerksystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß des Netzwerk sternförmig ausgebildet ist und Einrichtungen zur Einleitung von nachrichten in das netzwerk an dessen Sternpunkten vorgesehen sind«

   Rd/Hf - 25 552

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