Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями

1 Область техники, к которой относится настоящее изобретение Настоящее изобретение относится к области обработки данных, а конкретно оно представляет собой многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями и является основным устройством для быстродействующих и высокопроизводительных компьютеров, вычислительных сетей, систем связи и управления. Предпосылки для создания настоящего изобретения Архитектура машины фон Неймана нашла применение в компьютерах, представляющих перспективную технологию обработки данных с сороковых годов этого столетия, когда они были изобретены, до настоящего времени. Такой компьютер отличается главным образом тем,что, во-первых, программы хранятся во внутренней памяти и выполняются последовательно; во-вторых, адрес ячейки памяти отделен от содержимого памяти; в-третьих, некоторые программы могут выполняться только пассивно. Хотя в течение последних пятидесяти лет компьютерные технологии получили значительное развитие, ограничения, связанные с применением традиционной архитектуры вычислительной системы, становятся все более и более очевидными. Поскольку функции аппаратного обеспечения таких компьютеров сводятся в основном к двум операциям, которые представляют собой сдвиг и суммирование, программные алгоритмы относительно хорошо согласуются с функциями аппаратного обеспечения, если аппаратное обеспечение используют для числовых операций. Но при использовании для нечисловых операций, программное обеспечение и аппаратное обеспечение не так хорошо согласуются главным образом вследствие того, что информация или сведения не взаимосвязаны между собой, когда они находятся в запоминающем устройстве, и могут быть соотнесены только тогда, когда они связаны через адрес, в соответствии с чем такая связь не может превышать ограничения линейной двоичной логики и приводит к относительно большому ограничению в процессе логического умозаключения. Двоичная логика является самой простой системой формализации и должна преобразовывать каждую задачу в сумму логически бесконечных малостей перед обработкой одного элемента после другого на том же логическом уровне. Уровень интеллекта системы фактически является макроскопическим эффектом системы, ее многомаршрутные входные данные иногда должны взаимодействовать между собой и быть в то же самое время параллельными, т.е. требуют параллельного преобразования или функционирования множественных значений или многозначных логических состояний, и не может быть полностью представлен посредством двоичных или двузначных деревьев в двоичной логике. По 2 этой причине, используя двоичную логику,нельзя создать логическую систему аппаратного обеспечения, архитектура которой была бы аналогичной архитектуре человеческого мозга. Хотя развитие информационных систем, а также современной науки и технологии предъявляет к компьютерам все больше и больше требований,фактически имеются неограниченные промежуточные состояния между хорошим и плохим или существующим и несуществующим. По этой причине, в качестве процессора для обработки данных, который имитирует человеческий мозг, компьютер должен быть способен адаптироваться к фактическим требованиям,предъявляемым к устройствам для обработки данных. Следовательно, настоятельной необходимостью для компьютера является преодоление текущего состояния двузначной логики, то есть да или нет, хорошо или плохо, существование или не существование, без каких-либо промежуточных состояний. Краткое изложение сущности настоящего изобретения Задачей настоящего изобретения является преодоление ограничения существующей нейронной сети и обеспечение общей многозначной логической нейронной сети, напоминающей по строению и функционированию нейронную сеть человеческого мозга, для создания на ее основе многофункционального арифметического устройства с многозначными состояниями. Другой задачей настоящего изобретения является реализация обратной логики, используя операционную взаимосвязь суммирования и вычитания, для разработки на ее основе многоцелевого и многофункционального устройства с многозначными состояниями и обратной логикой, которое комбинирует функции управления,обмена и регулирования. Дополнительной задачей настоящего изобретения является разработка в комбинации с современной технологией микроэлектроники разрядно-модульного макроэлемента многофункционального арифметического устройства с многозначными состояниями, с поддающимися выбору системами счисления в виде разрядно-модульных макроэлементов. Настоящее изобретение было разработано на основе модели целочисленного кластера(компонента математической модели квазиголографического элемента) в качестве логической структурной модели. Конкретно говоря, многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями содержит вентильную матрицу, которая состоит из вентилей,образующих структуру, имеющую n рядов и m колонок, причем каждый вентиль имеет, по меньшей мере, два входных штырьковых вывода и, по меньшей мере, один выходной штырьковый вывод; один из входных штырьковых выводов каждого вентиля в одном ряду соединен с каждым другим как входной контакт ряда, 3 другой входной штырьковый вывод каждого из вентилей одной колонки соединен с каждым другим как входной контакт колонки, между входными контактами рядов существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес) рядов, аналогичным образом, между входными контактами колонок существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес) колонок. Между входным значным состоянием каждого вентиля и его положением в матрице имеется взаимосвязь соответствия. Величина входного значного состояния входного контакта ряда должна быть в диапазоне от 0 до (n-1), тогда как величина входного значного состояния входного контакта колонки должна находиться в диапазоне от 0 до (m-1). Каждый выходной штырьковый вывод такого вентиля также имеет выходное значное состояние. Между выходным значным состоянием каждого вентиля и его входным значным состоянием, исходя из модели принципа самоорганизации целочисленного кластера, существует арифметическая взаимосвязь. Выходные штырьковые выводы вентилей с одним операционным выходным значным состоянием соединены вместе посредством цепи развязки в качестве выходного контакта. Выходное значное состояние выходного контакта должно быть в диапазоне от 0 до (n+m-1), тогда как выход выходного значного состояния определяется посредством выполнения логических операций вентиля. Взаимосвязь между выходным значным состоянием и входным значным состоянием вентильной матрицы определена на основе операционной взаимосвязи, которая представлена моделью целочисленного кластера. Таким образом, между двумя состояниями существует операционная взаимосвязь. Операция осуществляется посредством выполнения логических операций вентиля, т.е. арифметическая операция реализуется посредством структурной операции. Такая структурная операция, которая реализуется посредством вентильной матрицы с многозначными состояниями, отличается унификацией данных и адреса, а также памяти и вычисления, адаптацией между алгоритмом и структурой, адаптацией между положением контакта входа-выхода и значением разряда,адаптацией между операционной взаимосвязью и значением разряда и прямым приложением алгоритма к параллельной многомерной архитектуре системы обработки данных. Такая многомерная арифметическая матрица с многозначными состояниями может найти широкое применение при выборе маршрутизации, в матрице обмена, позиционном регулировании, позиционировании и в технологиях цифрового управления. Такая математическая операция может быть логической обратимой операцией с двуна 001838 4 правленным входом-выходом, которая реализуется суммированием, вычитанием, комбинацией суммирования и вычитания и комбинацией одного суммирования и двух вычитаний. На основе вышеуказанного арифметического устройства с многозначными состояниями может быть проведена унификация аналоговых и цифровых операций, а также унификация данных и адреса посредством применения современной технологии микроэлектроники и введения внешних цепей для формирования сигналов переноса, заема, определения системы счисления, функций комплементарного преобразования для создания нового разрядно-модульного макроэлемента арифметического блока. Такая унификация обеспечит возможность создания компьютеров нового поколения, не имеющих ограничений линейной двузначной логики и имеющих максимальное сходство со структурой и функцией человеческого мозга в процессе логического умозаключения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - сетевая модель целочисленного кластера, соответствующая настоящему изобретению; фиг. 2 - принципиальная схема операционного блока суммирования, разработанного для логической структурной модели на основе сетевой модели целочисленного кластера, показанной на фиг. 1; фиг. 3 - принципиальная схема операционного блока вычитания, разработанного для логической структурной модели на основе сетевой модели целочисленного кластера, показанной на фиг. 1; фиг. 4 - принципиальная схема операционного блока комбинации суммированиевычитание, разработанного для логической структурной модели на основе сетевой модели целочисленного кластера, показанной на фиг. 1; фиг. 5 - принципиальная схема логического обратимого операционного блока, основанного на комбинации одной операции суммирования и двух операций вычитания; фиг. 6 - принципиальная схема разрядномодульного макроэлемента арифметического блока суммирования, полученного путем введения цепи переноса и определения системы счисления на основе фиг. 2, взятой в качестве основы; фиг. 7 - принципиальная схема разрядномодульного макроэлемента арифметического блока вычитания, полученного путем введения цепи формирования сигнала заема и определения системы счисления на основе фиг. 3, взятой в качестве основы. Подробное описание настоящего изобретения Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения, сделанное со ссылкой на прилагаемые чертежи. Прежде всего, как следует из фиг. 1, настоящее изобретение было создано на основе 5 модели целочисленного кластера (части математической модели квазиголографического элемента), взятой с качестве логической структурной модели. Модель целочисленного кластера является самоорганизованной на основе операционных взаимосвязей суммированиявычитания, представляющих принцип самоорганизации комплексной структуры системы. Квазимногозначная логическая структурная модель, к которой относится эта модель, имеет максимальное изоморфное сходство с человеческим мозгом, имеет способность к композиции и преобразованию логической взаимосвязи причина-результат, которая аналогична способности человеческого мозга, может оказаться достаточной, чтобы соответствовать требованиям системы к двухстороннему обмену данными и передачи данных в реальном масштабе времени и по этой причине является эффективной логической основой искусственного интеллекта. В этой модели при допущении, что каждый параметр будет представлять содержимое или подсистему памяти, должна быть соответствующая взаимосвязь между содержимыми и подсистемами, т.е. самоорганизованная взаимосвязь между определенным типом параметров. По этой причине эта модель является моделью принципа самоорганизации группы параметров. Из фиг. 1 следует, что, если каждый параметр представляется входом-выходом или входным-выходным штырьковым выводом, то каждая точка или штырьковый вывод будет иметь разное значное состояние, т.е. соответствовать принципу многозначного состояния. Такое многозначное состояние может свободно распространяться, т.е. между двумя значениями могут быть свободно введены значения промежуточного состояния. Арифметический блок, основанный на этой теории, будет способен определять любой вид системы счисления, не будучи ограниченным двоичной кодовой операцией, и способен выполнять операции при любой системе счисления. На фиг. 1 иллюстрируется операционная взаимосвязь и принцип (т.е. между параметрами на основе взаимосвязи входа и выхода существует операционная или логическая взаимосвязь). Характерно то, что такая операционная взаимосвязь может реализовывать свои операционные функции посредством различных схемных структур. Как показано на фиг. 2-4,многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями, соответствующее настоящему изобретению, содержит вентильную матрицу, которая состоит из вентилей 100, образующих структуру, имеющую n рядов и m колонок, причем вентиль 100 является компонентом, который выполняет логические операции, каждый вентиль 100 должен иметь,по меньшей мере, два входных штырьковых вывода и, по меньшей мере, один выходной штырьковый вывод; по одному из входных 6 штырьковых выводов каждого вентиля 100 в одном ряду соединены вместе как входной контакт ряда, другой входной штырьковый вывод каждого из вентилей 100 одной колонки соединен с соответствующими штырьковыми выводами вентилей 100 ряда как входной контакт колонки, между входными контактами рядов существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес), аналогичным образом,между входными контактами колонок существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес). Кроме того, между входным значным состоянием каждого вентиля 100 и его положением в матрице имеется взаимосвязь соответствия. Величина входного значного состояния входного контакта ряда должна быть в диапазоне от 0 до (n-1), тогда как величина входного значного состояния входного контакта колонки должна находиться в диапазоне от 0 до (m-1). Каждый выходной штырьковый вывод такого вентиля 100 также имеет выходное значное состояние. Между выходным значным состоянием каждого вентиля 100 и его входным значным состоянием, исходя из модели принципа самоорганизации целочисленного кластера, существует арифметическая взаимосвязь. Выходные штырьковые выводы вентилей 100 с одним операционным выходным значным состоянием соединены вместе посредством цепи развязки в качестве выходного контакта. Выходное значное состояние выходного контакта должно быть в диапазоне от 0 до (n+m-1), тогда как выход выходного значного состояния определяется посредством выполнения логических операций вентиля. Из приведенного выше описания очевидно, что взаимосвязь между выходным значным состоянием и входным значным состоянием вентилей матрицы может быть определена исходя из операционной взаимосвязи, представленной с помощью вышеупомянутой модели целочисленного кластера. Благодаря такому определению между этими двумя связями существует постоянная операционная взаимосвязь,тогда как операция выполняется путем выполнения логических операций вентиля, т.е. математическая операция выполняется посредством структурной операции. Только такая структурная операция, которая реализуется с помощью вентильной матрицы с многозначными состояниями, может гарантировать унификацию данных и адреса, а также памяти и вычисления, адаптацию между алгоритмом и структурой, адаптацию между положением входного/выходного контакта и величиной разряда, адаптацию между операционной взаимосвязью и величиной разряда и прямое приложение алгоритма к параллельной многомерной архитектуре системы обработки данных. На фиг. 2 иллюстрируется многофункциональный арифметический блок с многозначны 7 ми состояниями, в котором использована операционная взаимосвязь суммирования и который может выполнять операцию суммирования, который имеет два входа а и b и один выход с,взаимосвязь между которыми может быть описана уравнением а + b = с, при этом входные контакты (а 0-а 2) колонок имеют всего три входных значных состояния, входные контакты(b0-b2) рядов имеют всего три входных значных состояния, в соответствии с чем выходными контактами являются контакты с 0-с 4 в общем с пятью значными состояниями. Такое определение входных и выходных значных состояний представляет операционную взаимосвязь суммирования. На фиг. 3 иллюстрируется многофункциональный арифметический блок с многозначными состояниями, который имеет операционную взаимосвязь вычитания и функцию операции вычитания, имеет два входа а и b, два выхода h(плюс) и е (минус), взаимосвязь между которыми может быть описана уравнением а - b = h(плюс) или е (минус), при этом входные контакты а 0-а 2 колонок имеют всего три значных состояния, а входные контакты b0-b2 рядов имеют всего три значных состояния, в соответствии с чем выходными контактами (плюс) являются контакты h0-h2, имеющие всего три значных состояния, а выходными контактами (минус) являются контакты е 1-е 2, имеющие всего два значных состояния, причем определение входных/выходных значных состояний представляет операционную взаимосвязь вычитания. На фиг. 4 иллюстрируется многофункциональный арифметический блок с многозначными состояниями, который имеет операционную взаимосвязь суммирования и вычитания и может выполнять функции операции суммирования и вычитания и который комбинирует структуру операционной взаимосвязи суммирования и структуру операционной взаимосвязи вычитания с определением входных/выходных значных состояний, представляющих операционные взаимосвязи суммирования и вычитания. На фиг. 5 иллюстрируется комбинация структур операционной взаимосвязи одного суммирования и двух вычитаний, имеющая шесть портов после объединения, три входа и три выхода. Входы А 1 (A3) и выход А 2 представлены портом А, соответственно, входы В 1(В 2) и выход В 3 представлены портом В, соответственно, входы С 2(С 3) и выход С 1 представлены портом С, соответственно, поскольку А 1+В 1=С 1, С 2-В 2=А 2, а С 3-A3=В 3, то выполняется взаимосвязь А+В=С, С-В=А и С-А=В,которая может реализовывать логическую обратимость и двухстороннюю операцию вводавывода и в то же самое время может расширять порты ввода-вывода и более строго централизовать и консолидировать функции обмена,управления и регулирования. Если сигнал вводят через любые два из трех портов А, В и С 8 одновременно, то операция может быть выполнена. Если ввод осуществляют из одного порта,то другие два порта могут выполнять двухсторонний взаимный и синхронный обмен. Регулирование становится возможным благодаря использованию взаимно комплементарной взаимосвязи портов А и В относительно порта С, а также логической обратимой взаимосвязи и операционной взаимосвязи между портами А, В и С. Вышеуказанная многомерная операционная матрица с многозначными состояниями может найти широкое применение при выборе маршрутизации, в матрице обмена, позиционном регулировании, позиционировании и в технологиях цифрового управления, где вентиль 100 может быть цифровым логическим элементом, например, логическим элементом И, или аналоговым логическим элементом передачи,цепь 101 развязки может иметь логический элемент ИЛИ или операционный усилитель. Вентиль 100 может иметь или два входа и один выход, или два входа и два выхода, или многоканальные входы и многоканальные выходы. Для создания нового разрядно-модульного макроэлемента арифметического устройства на основе вышеописанного многозначного арифметического блока, благодаря применению современной технологии микроэлектроники и введению внешних цепей, включающих в себя цепи формирования сигналов переноса, заема,определения системы счисления, комплементарных функций преобразования, может быть сделана унификация аналоговых и цифровых операций, а также унификация данных и адреса. Такая унификация представляется самым важным основным элементом компьютера нового поколения, который по структуре и функциям имеет сходство с человеческим мозгом. На фиг. 6 и 7 приведена принципиальная блок-схема разрядно-модульного макроэлемента арифметического блока суммирования и разрядно-модульного макроэлемента арифметического блока вычитания с добавленной цепью формирования сигналов переноса, заема и определения системы счисления, на основе вышеописанной вентильной матрицы. На фиг. 6 иллюстрируется операционная взаимосвязь суммирования и вентильная матрица операции суммирования, адаптированная со сдвиговым регистром (с функцией приема входного сигнала переноса из меньших разрядов и затем формирования выхода), с декодером, имеющим три входа и восемь выходов, с функцией предварительного выбора системы счисления или определения диапазона величины входа, и цепь установки системы счисления,образующая,таким образом,разрядномодульный макроэлемент арифметического блока суммирования, который имеет всего два порта ввода, один порт вывода (например, каждый ограничен восьмью штырьковыми вывода 9 ми для обеспечения возможности обработки системы счисления в восьмеричной системе и ниже), один входной штырьковый вывод для входного сигнала переноса и один выходной штырьковый для выходного сигнала переноса. По этой причине, используя комбинацию множества разрядно-модульных макроэлементов посредством цепей переноса, может быть создан многоразрядный арифметический блок суммирования. На фиг. 7 иллюстрируется операционная взаимосвязь вычитания и вентильная матрица операции вычитания, адаптированная со сдвиговым регистром, с декодером, имеющим три входа и восемь выходов, (с функцией предварительного выбора системы счисления или определения диапазона величины входа), комплементарную цепь преобразования и цепь установки системы счисления, причем все они образуют разрядно-модульный макроэлемент арифметического блока вычитания, который имеет всего два порта ввода, один порт вывода (например, каждый ограничен восьмью штырьковыми выводами для адаптации обработки системы счисления в восьмеричной системе), один входной штырьковый вывод для входного сигнала заема и один выходной штырьковый вывод для выходного сигнала заема, а также один вход и один выход для комплементарного преобразования. По этой причине, используя комбинацию множества разрядно-модульных макроэлементов посредством цепей переноса, может быть создан многоразрядный арифметический блок суммирования. Установка входных значных состояний и системы счисления может быть выбрана в максимальном диапазоне расчетных значных состояний посредством декодера, т.е. верхний предел и систему счисления выбирают с помощью декодера в определенном диапазоне значных состояний. Например, установка восьми значных состояний может быть выбрана в двоично-восьмеричном диапазоне, используя декодер, имеющий три входа и восемь выходов, установка шестнадцати значных состояний может быть выбрана в двоичном-шестнадцатиричном диапазоне, используя декодер, имеющий четыре входа и шестнадцать выходов, по этой причине такое устройство пригодно для управления, обмена и контроля кодов различных систем счисления. Разрядно-модульный макроэлемент арифметического блока суммирования и вычитания может не только образовывать арифметически блок суммирования и вычитания с разрядномодульным элементом в виде многоразрядного каскада, но также расширять значный диапазон разрядно-модульного макроэлемента путем сращивания, например, разрядно-модульный макроэлемент с восьми значными состояниями может быть преобразован в разрядно 001838 10 модульный макроэлемент с шестнадцати значными состояниями. Если операционная взаимосвязь вентильной матрицы вышеописанного разрядномодульного макроэлемента арифметического блока представляет собой комбинацию операционной взаимосвязи суммирования и вычитания, можно получить разрядно-модульный макроэлемент многофункционального арифметического блока, который может одновременно осуществлять суммирование и вычитание, если снабжен внешними цепями. Если операционная взаимосвязь вентильной матрицы вышеописанного разрядномодульного макроэлемента арифметического блока представляет собой комбинацию операционной взаимосвязи одного суммирования и двух вычитаний, то можно получить разрядномодульный макроэлемент арифметического блока, который обеспечивает возможность логической обратимости, а также при введении внешних цепей - образования многофункционального арифметического устройства с многозначными состояниями. На основе такого нового многоцелевого разрядно-модульного макроэлемента арифметического блока с многозначными состояниями и логической обратимостью,оборудованного регистром команд параллельной обработки данных, одним-двумя распределителями и двухпортовым запоминающим устройством с произвольной выборкой, может быть создан новый тип компьютера с параллельной обработкой данных с многозначными состояниями. Такой компьютер не имеет ограничений,связанных с двухзначной логикой, имеет логическую обратимость, двусторонний ввод-вывод данных, унификацию адреса и данных, выбор и установку систем счисления, открытость системы, исключение вспомогательных операций. Такой блок может найти широкое применение в технике, например, для управления, обработки данных, передачи данных и компьютерных сетей, и будет способен стать интерфейсом компьютеров нового поколения, поскольку он более удобен для пользователя, является более быстродействующим и имеет в функциональном отношении большее сходство с человеческим мозгом, имея алгоритм структуры параллельной самоорганизации. Он приведет к революции в области вычислительной техники, основу которой в настоящее время составляет машина фон Неймана. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями, отличающееся тем, что содержит вентильную матрицу, которая состоит из вентилей, образующих структуру, имеющую n рядов и m колонок, причем каждый вентиль имеет, по меньшей мере, два входных штырьковых вывода и, 11 по меньшей мере, один выходной штырьковый вывод; один из входных штырьковых выводов каждого вентиля в одном ряду соединен с каждым другим как входной контакт ряда, другой входной штырьковый вывод каждого из вентилей одной колонки соединен с каждым другим как входной контакт колонки, между входными контактами рядов существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес),аналогичным образом, между входными контактами колонок существуют поддающиеся изменению входные значные состояния (вес), между входным значным состоянием каждого вентиля и его положением в матрице имеется взаимосвязь соответствия, величина входного значного состояния входного контакта ряда должна быть в диапазоне от 0 до (n-1), тогда как величина входного значного состояния входного контакта колонки должна находиться в диапазоне от 0 до(m-1), каждый выходной штырьковый вывод такого вентиля также имеет выходное значное состояние, между выходным значным состоянием каждого вентиля и его входным значным состоянием, исходя из модели принципа самоорганизации целочисленного кластера, существует арифметическая взаимосвязь, выходные штырьковые выводы вентилей с одним операционным выходным значным состоянием соединены вместе посредством цепи развязки в качестве выходного контакта, выходное значное состояние выходного контакта должно быть в диапазоне от 0 до (n+m-1), тогда как выход выходного значного состояния определяется посредством выполнения логических операций вентиля. 2. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.1, отличающееся тем, что указанная операционная взаимосвязь является операцией суммирования, выходное значное состояние каждого из указанных вентилей равно сумме его входного значного состояния ряда с входньм значным состоянием колонки; число входных контактов ряда равно n, число входных контактов колонки равно m, число выходных контактов составляет(n+m-1). 3. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.1, отличающееся тем, что указанная операционная взаимосвязь является операцией вычитания, выходное значное состояние каждого из указанных вентилей равно разности его входного значного состояния ряда и входного значного состояния колонки; число входных контактов ряда равно n, число входных контактов колонки равно m, число выходных контактов составляет(n+m-1). 4. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.1, отличающееся тем, что указанная операционная связь является комбинацией одной операции суммирования и одной операции вычита 001838 12 ния, выходные штырьковые выводы вентилей с идентичными выходными значными состояниями, которые определяются операционной взаимосвязью суммирования, соединены вместе посредством цепи развязки в качестве выходного контакта суммирования, выходные штырьковые выводы вентилей с идентичными выходными значными состояниями, которые определяются операционной взаимосвязью вычитания, соединены вместе посредством цепи развязки в качестве выходного контакта вычитания, число указанных входных контактов ряда равно n, число указанных входных контактов колонки равно m,число указанных выходных контактов составляет 2(n+m-1). 5. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.1, отличающееся тем, что указанная операционная взаимосвязь указанной вентильной матрицы, имеющей n рядов и m колонок вентилей,представляет суммирование, указанные входные контакты ряда соединены с портом (А 1) ввода,указанные входные контакты колонки соединены с портом (В 1) ввода, указанные выходные контакты соединены с портом (С 1) вывода; дополнительно содержащее две вентильные матрицы, имеющие n рядов вентилей и m колонок вентилей, с операционной взаимосвязью одной из указанных двух матриц, являющейся вычитанием, входные контакты ряда соединены с портом (С 2) ввода, входные контакты колонки соединены с портом (В 2) ввода, выходные контакты соединены с портом (А 2) вывода; для другой из указанных двух вентильных матриц входные контакты ряда соединены с портом (С 3) ввода,выходные контакты колонки соединены с портом (A3) ввода, выходные контакты соединены с портом (В 3) вывода, порт (А 1) ввода соединен с портом (A3), порт (В 1) ввода соединен с портом (В 2), порт (С 2) соединен с портом (С 3). 6. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по любому одному из пп.1-5, отличающееся тем,что указанный вентиль является цифровым логическим элементом, а цепь развязки представляет собой цифровой логический элемент ИЛИ. 7. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по любому одному из пп.1-5, отличающееся тем,что указанный вентиль является аналоговым логическим элементом передачи, а указанная цепь развязки представляет собой операционный усилитель. 8. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по любому одному из пп.1-7, отличающееся тем,что указанная вентильная матрица может образовывать разрядно-модульный макроэлемент многофункционального арифметического блока с многозначными состояниями, если в нем образованы дополнительные внешние цепи. 13 9. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.8, отличающееся тем, что n=8, m=8, указанная операционная взаимосвязь указанной вентильной матрицы соответствует операции суммирования, указанные внешние цепи включают в себя сдвиговый регистр, который принимает входы меньшего разряда и затем формирует выходы, декодер, который предварительно выбирает систему счисления или определяет значные состояния, цепь определения системы счисления, указанный разрядно-модульный макроэлемент имеет два порта ввода, один порт вывода, один штырьковый вывод для входного сигнала переноса и один штырьковый вывод для выходного сигнала переноса. 10. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.8, отличающееся тем, что n=8, m=8, указанная операционная взаимосвязь указанной вентильной матрицы соответствует операции вычитания, указанные внешние цепи включают в себя сдвиговый регистр, который принимает входные сигналы заема меньшего разряда и затем формирует выходы, декодер, который предварительно выбирает систему счисления или определяет значные состояния, комплементарную цепь преобразования, цепь определения 14 системы счисления, указанный разрядномодульный макроэлемент имеет два порта ввода, один порт вывода, один штырьковый вывод для входа комплементарной цепи преобразования; один штырьковый вывод для выхода комплементарной цепи преобразования, один штырьковый вывод для входного сигнала заема и один штырьковый вывод для выходного сигнала заема. 11. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.9 или 10, отличающееся тем, что значное состояние и систему счисления выбирают и устанавливают посредством указанного декодера,то есть верхний предел и систему счисления входных значных состояний выбирают и устанавливают в определенном диапазоне значных состояний, используя декодер. 12. Многофункциональное арифметическое устройство с многозначными состояниями по п.9 или 10, отличающееся тем, что указанный разрядно-модульный макроэлемент может не только образовывать арифметический блок суммирования и вычитания путем формирования многоразрядного каскада, но также расширять диапазон значений разрядно-модульного макроэлемента посредством сращивания.