RU218829U1 - Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs - Google Patents

Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs Download PDF

Info

Publication number
RU218829U1
RU218829U1 RU2023103737U RU2023103737U RU218829U1 RU 218829 U1 RU218829 U1 RU 218829U1 RU 2023103737 U RU2023103737 U RU 2023103737U RU 2023103737 U RU2023103737 U RU 2023103737U RU 218829 U1 RU218829 U1 RU 218829U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
elements
hypotheses
input
output
Prior art date
Application number
RU2023103737U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Константинович Бессонов
Николай Анатольевич Букшин
Алексей Михайлович Пономарев
Валерий Александрович Пылин
Тамара Дмитриевна Путятина
Елена Львовна Тарасова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU218829U1 publication Critical patent/RU218829U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств определенного назначения, позволяющих осуществлять вычисление условных вероятностей для гипотез, возникающих совместно с определенным событием. Устройство для вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события включает блок ввода информации, первый, второй, третий и четвертый регистры, реверсивный счетчик, первый и второй блоки умножения, первый и второй блоки элементов И, накапливающий сумматор, блок деления и информационный выход. 1 ил.

Figure 00000003
The utility model relates to computer technology. The technical result consists in expanding the arsenal of technical means for a specific purpose, allowing the calculation of conditional probabilities for hypotheses that arise together with a certain event. The device for calculating the conditional probabilities of hypotheses upon the occurrence of a joint event includes an information input block, the first, second, third and fourth registers, a reversible counter, the first and second multiplication blocks, the first and second blocks of AND elements, an accumulating adder, a division block and an information output. 1 ill.
Figure 00000003

Description

Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для научных исследований, в которых необходимо вычисление условных вероятностей для несовместных гипотез, возникающих совместно с определенным событием.The utility model relates to the field of automation and computer technology and can be used for scientific research in which it is necessary to calculate conditional probabilities for inconsistent hypotheses that arise together with a certain event.

Устройство предназначено для вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события (апостериорной вероятности).The device is designed to calculate the conditional probabilities of hypotheses in the event of a joint event (a posteriori probability).

Известно вероятностное арифметическое устройство (Патент РФ на полезную модель №180966, опубликовано 02.07.2018, бюл. №19). Данное устройство позволяет выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения, деления и возведения в целую положительную степень над операндами, представленными в виде вероятностных отображений. Однако в данном устройстве не реализована возможность вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события.A probabilistic arithmetic device is known (RF Patent for utility model No. 180966, published on 07/02/2018, bull. No. 19). This device allows you to perform arithmetic operations of addition, subtraction, multiplication, division and raising to a positive integer power on operands represented as probabilistic mappings. However, this device does not implement the ability to calculate the conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs.

Известно вероятностное устройство нахождения аналитической вероятности для полной группы несовместных событий в неориентированном графе (Патент РФ на полезную модель №188000, опубликовано 23.03.2019, бюл. №9). Данное устройство позволяет находить аналитическую вероятность для полной группы несовместных событий и выполнять арифметические операции сложения и умножения над операндами, представленными в виде вероятностных отображений. Однако в данном устройстве не реализована возможность вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события.A probabilistic device for finding the analytical probability for a complete group of incompatible events in an undirected graph is known (Patent of the Russian Federation for a utility model No. 188000, published on March 23, 2019, bull. No. 9). This device allows you to find the analytical probability for a complete group of incompatible events and perform arithmetic operations of addition and multiplication on operands represented as probabilistic mappings. However, this device does not implement the ability to calculate the conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs.

Цель создания полезной модели - создание технического средства определенного назначения (вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события).The purpose of creating a utility model is to create a technical tool for a specific purpose (calculation of conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs).

Положим, что событие А может наступить лишь совместно с одним из событий (гипотез) Н1, Н2, …, Нм. Проведен опыт, в результате которого появилось событие А. Тогда, с учетом появления этого события, вероятности гипотез можно уточнить, воспользовавшись формулой Байеса:Let us assume that event A can occur only together with one of the events (hypotheses) H1, H2, ..., Hm. An experiment was conducted, as a result of which event A appeared. Then, taking into account the appearance of this event, the probabilities of hypotheses can be refined using the Bayes formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Р(Hk/А) - вероятность гипотезы Hk при наступлении события А;where P(H k /A) - the probability of the hypothesis H k at the occurrence of event A;

Р(Hk) - априорная вероятность гипотезы Hk;P(H k ) - a priori probability of the hypothesis H k ;

Р(А/Hk) - вероятность наступления события А при истинности гипотезы Hk;Р(А/H k ) - probability of occurrence of event A if hypothesis H k is true;

Р(A) - полная вероятность наступления события А.P(A) - total probability of occurrence of event A.

Значение полной вероятности наступления события А вычисляется по формуле полной вероятности события, зависящего от нескольких несовместных гипотез, имеющих суммарную вероятность равную единице:The value of the total probability of the occurrence of event A is calculated by the formula for the total probability of an event depending on several incompatible hypotheses with a total probability equal to one:

Figure 00000002
Figure 00000002

На фиг.1 представлена структурная схема устройства.Figure 1 shows a block diagram of the device.

Устройство содержит блок ввода информации 1, первый, второй, третий и четвертый регистры 2, 3, 4, 5, реверсивный счетчик 6, первый и второй блоки умножения 7, 9, первый и второй блоки элементов И 8, 11, накапливающий сумматор 10, блок деления 12, информационный выход 13.The device contains an information input block 1, the first, second, third and fourth registers 2, 3, 4, 5, a reversible counter 6, the first and second multiplication blocks 7, 9, the first and second blocks of AND elements 8, 11, an accumulating adder 10, division block 12, information output 13.

Выходы блока ввода информации 1 соединены со входами первого, второго, третьего и четвертого регистров 2, 3, 4, 5, а также со входом реверсивного счетчика 6, выходы первого и второго регистров 2, 3 соединены со входами первого блока элементов И 8, выходы второго и третьего регистров 4, 5 соединены со входами первого блока умножения 7, выходы реверсивного счетчика 6 соединены со входами первого и второго блоков элементов И 8, 11, первый выход первого блока элементов И 8 соединен со входом реверсивного счетчика 6, второй и третий выходы первого блока элементов И 8 соединены со входами второго блока умножения 9, выход второго блока умножения 9 соединен со входом накапливающего сумматора 10, выход первого блока умножения 7 параллельно соединен со входами накапливающего сумматора 10 и блока деления 12, выход накапливающего сумматора 10 соединен со входом второго блока элементов И 11, выход второго блока элементов И 11 соединен со входом блока деления 12, выход блока деления 12 является информационным выходом устройства 13.The outputs of the information input block 1 are connected to the inputs of the first, second, third and fourth registers 2, 3, 4, 5, as well as to the input of the reversible counter 6, the outputs of the first and second registers 2, 3 are connected to the inputs of the first block of elements AND 8, the outputs the second and third registers 4, 5 are connected to the inputs of the first multiplication block 7, the outputs of the reversible counter 6 are connected to the inputs of the first and second blocks of elements AND 8, 11, the first output of the first block of elements And 8 is connected to the input of the reversible counter 6, the second and third outputs of the first block of elements AND 8 are connected to the inputs of the second multiplication block 9, the output of the second multiplication block 9 is connected to the input of the accumulating adder 10, the output of the first multiplication block 7 is connected in parallel with the inputs of the accumulating adder 10 and the division block 12, the output of the accumulating adder 10 is connected to the input of the second block of elements AND 11, the output of the second block of elements AND 11 is connected to the input of the division block 12, the output of the division block 12 is the information output of the device 13.

Устройство работает следующим образом. С помощью блока ввода информации 1, представляющего собой наборное поле, устанавливаются значения первого, второго, третьего и четвертого регистров 2, 3, 4, 5, а также реверсивного счетчика 6. В первый регистр 2 записывается значение априорной вероятности первой гипотезы, во второй регистр 3 записывается значение наступления события при истинности первой гипотезы, в третий регистр 4 записывается значение априорной вероятности проверяемой гипотезы, в четвертый регистр 5 записывается значение вероятность наступления события при истинности проверяемой гипотезы, в реверсивный счетчик 6 записывается общее количество гипотез.The device works as follows. Using the information input block 1, which is a type-setting field, the values of the first, second, third and fourth registers 2, 3, 4, 5, as well as the reversible counter 6 are set. 3 the value of the occurrence of the event is recorded when the first hypothesis is true, the value of the a priori probability of the hypothesis being tested is recorded in the third register 4, the value of the probability of the event occurring when the hypothesis being tested is true is recorded in the fourth register 5, the total number of hypotheses is recorded in the reversible counter 6.

С реверсивного счетчика 6 поступает сигнал на вход первого блока элементов И 8, при этом значение реверсивного счетчика 6 уменьшается на единицу. С первого и второго регистров 2, 3 данные поступают через первый блок элементов И 8 на входы второго блока умножения 9, при этом с первого блока элементов И 8 поступает управляющий сигнал на вход реверсивного счетчика 6, а значения первого и второго регистров 2, 3 обнуляются.From the reversible counter 6, a signal is sent to the input of the first block of elements And 8, while the value of the reversible counter 6 is reduced by one. From the first and second registers 2, 3, data is received through the first block of elements AND 8 to the inputs of the second multiplication block 9, while from the first block of elements AND 8 a control signal is sent to the input of the reversible counter 6, and the values of the first and second registers 2, 3 are reset .

С третьего и четвертого регистров 4, 5 данные поступают на входы первого блока умножения 7. С первого блока умножения 7 данные поступают на вход накапливающего сумматора 10, а также на вход блока деления 12 в качестве делимого. Со второго блока умножения 9 данные поступают на вход накапливающего сумматора 10.From the third and fourth registers 4, 5, data is fed to the inputs of the first multiplication block 7. From the first multiplication block 7, data is fed to the input of the accumulating adder 10, as well as to the input of the division block 12 as a dividend. From the second multiplication block 9, the data is fed to the input of the accumulating adder 10.

В первый регистр 2 записывается значение априорной вероятности второй гипотезы, во второй регистр 3 записывается значение наступления события при истинности второй гипотезы. При поступлении управляющего сигнала с первого блока элементов И 8 на вход реверсивного счетчика 6, реверсивный счетчик 6 посылает новый сигнал на вход первого блока элементов И 8 при этом значение реверсивного счетчика 6 уменьшается на единицу. С первого и второго регистров 2, 3 данные поступают через первый блок элементов И 8 на входы второго блока умножения 9, при этом с первого блока элементов И 8 поступает управляющий сигнал на вход реверсивного счетчика 6, а значения первого и второго регистров 2, 3 обнуляются. Заполнение первого и второго регистров проводится для каждой последующей гипотезы. Когда значение реверсивного счетчика 6 станет нулевым, реверсивный счетчик 6 посылает сигнал на вход второго блока элементов И 11, при этом данные с накапливающего сумматора 10 поступают через второй блок элементов И 11 на вход блока деления 12 в качестве делителя. Блок деления 12 выдает полученный результат на информационный выход устройства 13.The value of the a priori probability of the second hypothesis is written to the first register 2, the value of the occurrence of the event when the second hypothesis is true is written to the second register 3. When a control signal is received from the first block of elements AND 8 to the input of the reversible counter 6, the reversible counter 6 sends a new signal to the input of the first block of elements And 8, while the value of the reversible counter 6 decreases by one. From the first and second registers 2, 3, data is received through the first block of elements AND 8 to the inputs of the second multiplication block 9, while from the first block of elements AND 8 a control signal is sent to the input of the reversible counter 6, and the values of the first and second registers 2, 3 are reset . The filling of the first and second registers is carried out for each subsequent hypothesis. When the value of up/down counter 6 becomes zero, up/down counter 6 sends a signal to the input of the second block of elements AND 11, while the data from the accumulator 10 is fed through the second block of elements AND 11 to the input of the division block 12 as a divider. The division block 12 outputs the result to the information output of the device 13.

В результате работы, на выходе устройства получаем уточненное значение вероятности выбранной гипотезы при наступлении события (апостериорную вероятность).As a result of the work, at the output of the device, we obtain an updated value of the probability of the selected hypothesis upon the occurrence of an event (a posteriori probability).

Таким образом, при создании полезной модели решена техническая проблема создания средства, определенного назначения (вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события).Thus, when creating a utility model, the technical problem of creating a tool for a specific purpose (calculating the conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs) is solved.

Заявленная полезная модель является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула полезной модели содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков (а именно, перечень используемых элементов и связей между ними) достаточную для решения указанной задачи и достижения технического результата. Приведенные признаки относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения технического результата, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Отсутствие одного или нескольких признаков приведет к неработоспособности устройства и не позволит получить заявленный результат.The claimed utility model is a technical solution related to the device, since the utility model formula contains a set of essential features related to the device (namely, a list of the elements used and the relationships between them) sufficient to solve the specified problem and achieve a technical result. The above signs are essential, because. they affect the possibility of obtaining a technical result, i.e. are in a causal relationship with the specified result. The absence of one or more of the signs will lead to the inoperability of the device and will not allow you to get the claimed result.

Реализация и использование предлагаемой полезной модели позволяет проводить вычисление условных вероятностей для несовместных гипотез, возникающих совместно с определенным событием.The implementation and use of the proposed utility model allows the calculation of conditional probabilities for incompatible hypotheses that occur together with a certain event.

Технический результат данной полезной модели заключается в том, что при реализации и использовании данного устройства обеспечивается расширение арсенала средств определенного назначения, позволяющих осуществлять вычисление условных вероятностей для гипотез, возникающих совместно с определенным событием.The technical result of this utility model is that the implementation and use of this device provides an expansion of the arsenal of tools for a specific purpose, allowing the calculation of conditional probabilities for hypotheses that arise in conjunction with a specific event.

Описанное устройство может быть осуществлено с применением известных в области радиоэлектроники узлов и блоков, соединенных между собой, обеспечивающих конструктивное и функциональное единство.The described device can be implemented using nodes and blocks known in the field of radio electronics, interconnected, providing structural and functional unity.

Claims (1)

Устройство для вычисления условных вероятностей гипотез при наступлении совместного события, включающее блок ввода информации, первый, второй, третий и четвертый регистры, реверсивный счетчик, первый и второй блоки умножения, первый и второй блоки элементов И, накапливающий сумматор, блок деления, информационный выход, причем выходы блока ввода информации соединены со входами первого, второго, третьего и четвертого регистров, а также со входом реверсивного счетчика, выходы первого и второго регистров соединены со входами первого блока элементов И, выходы второго и третьего регистров соединены со входами первого блока умножения, выходы реверсивного счетчика соединены со входами первого и второго блоков элементов И, первый выход первого блока элементов И соединен со входом реверсивного счетчика, второй и третий выходы первого блока элементов И соединены со входами второго блока умножения, выход второго блока умножения соединен со входом накапливающего сумматора, выход первого блока умножения параллельно соединен со входами накапливающего сумматора и блока деления, выход накапливающего сумматора соединен со входом второго блока элементов И, выход второго блока элементов И соединен со входом блока деления, выход блока деления является информационным выходом устройства.A device for calculating the conditional probabilities of hypotheses upon the occurrence of a joint event, including an information input block, the first, second, third and fourth registers, a reversible counter, the first and second multiplication blocks, the first and second blocks of AND elements, an accumulating adder, a division block, an information output, moreover, the outputs of the information input block are connected to the inputs of the first, second, third and fourth registers, as well as to the input of the reversible counter, the outputs of the first and second registers are connected to the inputs of the first block of AND elements, the outputs of the second and third registers are connected to the inputs of the first multiplication block, the outputs reversible counter are connected to the inputs of the first and second blocks of elements AND, the first output of the first block of elements AND is connected to the input of the reversible counter, the second and third outputs of the first block of elements And are connected to the inputs of the second multiplication block, the output of the second multiplication block is connected to the input of the accumulating adder, the output of the first multiplication block is connected in parallel with the inputs of the accumulating adder and the division block, the output of the accumulating adder is connected to the input of the second block of AND elements, the output of the second block of AND elements is connected to the input of the division block, the output of the division block is the information output of the device.
RU2023103737U 2023-02-17 Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs RU218829U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU218829U1 true RU218829U1 (en) 2023-06-14

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040002861A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-01 Min Byung-Ho Method and apparatus for performing observation probability calculations
RU180966U1 (en) * 2017-11-15 2018-07-02 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации PROBABLE ARITHMETIC DEVICE
RU2771593C1 (en) * 2021-02-12 2022-05-06 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации Probabilistic apparatus for calculating the average total power
RU211798U1 (en) * 2022-02-22 2022-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Device for assessing the probability of signal formation in information and control systems as a result of false operation of means

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040002861A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-01 Min Byung-Ho Method and apparatus for performing observation probability calculations
RU180966U1 (en) * 2017-11-15 2018-07-02 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации PROBABLE ARITHMETIC DEVICE
RU2771593C1 (en) * 2021-02-12 2022-05-06 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации Probabilistic apparatus for calculating the average total power
RU211968U1 (en) * 2022-02-14 2022-06-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Device for calculating the probability of information transmission
RU211798U1 (en) * 2022-02-22 2022-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Device for assessing the probability of signal formation in information and control systems as a result of false operation of means

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112506935B (en) Data processing method, device, electronic equipment, storage medium and program product
US20190325301A1 (en) Deep learning accelerator architecture with chunking gemm
Mehta et al. Implementation of single precision floating point multiplier using karatsuba algorithm
RU218829U1 (en) Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs
CN112148249A (en) Dot product operation implementation method and device, electronic equipment and storage medium
JP6646350B2 (en) Model calculation unit for calculating a function model based on data using data of various numerical formats, and control device
RU214230U1 (en) Device for modeling a complete group of incompatible events
Hongal et al. Comparative study of different division algorithms for fixed and floating point arithmetic unit for embedded applications
RU213322U1 (en) A device for calculating the probability of information and technical impact in an automated military system with false information objects
US20210224035A1 (en) Xiu-accumulating register, xiu-accumulating register circuit, and electronic device
RU211968U1 (en) Device for calculating the probability of information transmission
GB882751A (en) Error detection system
CN101349967B (en) CBSA hardware adder of addition and subtraction non-difference paralleling calculation and design method thereof
RU217823U1 (en) Device for calculating the reliability indicators of redundant systems with recovery
RU2559771C2 (en) Device for primary division of molecular numbers
RU219215U1 (en) Device for simulating independent events
RU220306U1 (en) Device for solving the problem of sampling control
Pandit et al. Design and simulation of 16× 16 bit iterative logarithmic multiplier for accurate results
Chandu et al. Design and implementation of high efficiency square root circuit using Vedic mathematics
US3500027A (en) Computer having sum of products instruction capability
RU220305U1 (en) Device for modeling probabilistic characteristics
Anuhya et al. ASIC implementation of efficient floating point multiplier
RU226755U1 (en) A device for calculating reliability indicators of redundant systems with recovery
RU2642370C1 (en) Device for calculating logarithmic functions
RU148925U1 (en) COMPUTING ELEMENT OF BIMODULAR MODULAR ARITHMETICS