выходом блока вычислени среднеарифметического Значени выборки, а-вы-.the output of the arithmetic average Sample Calculation block, a-you-.
ход соединен с шестым входом блока индикации.the stroke is connected to the sixth input of the display unit.
Изобретение относитс к информа .ционно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дл обработки статистической информации о распределени х случайных ве;личин. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей известного устройства путем определени параметров S.-распределени Джонсона. На фиг. 1 представлена структурна электрическа схема статистичес кого анализатора; на фиг. 2 - графи ки напр жений на его элементах. Статистический анализатор содержит блок 1 пам ти, блок 2 вычислени минимального и максимального элементов выборки, счетчик 3 объема выборки, блок 4 управлени , блок 5 окончани цикла, блок 6 вычислени среднеквадратического отклонени значений выборки, блок 7 вычитани , блок 8 вычислени обратной величины блок 9 нелинейного преобразовани , блок 10 умножени , блок 11 вычислени среднеарифметического значений выборки, блок 12 индикации. Блок 4 управлени предназначен дл управле ни выводом исследуемой выборки из блока 1 пам ти и обнулени счетчика 3 объема выборки и содержит элемент И.ПИ 13, формирователь 14 импульсов, элемент 15 запуска и счетный триггер 16. Блок 1 пам ти, блок 2 вычислени минимального и максимального элемен тов выборки, блок 5 окончани цикла и блок 7 вычитани соединены последовательно , последовательно соединё ны также блок 9 нелинейного преобра зовани , первый вход которрго подкл чен к выходу блока 1 пам ти, второй вход - к BTopoNry вьгкоду блока 5 окончани цикла, а третий - к выходу блока 7 вычитани , блок 6 вычисЗтени среднеквадратического отклонё ни значений выборки, блок 8 вьмислени обратной величины и блок 10 умножени , выход- которого подключен к шестому входу блока 12 индикации, остальные входы которого соединены соответственно: первый: - с выходом блока 6 вычислени , среднеквадратического отклонени зна.чений выборки, второй - с выходом блока вычислени среднеарифметического значений выборки , третий - с вторым выходом блока 5 окончани цикла, четвертьм - с выходом блока 7 вычитани , п тый - с выходом блока 8 вычислени обратной величины, второй вход бл.ока 11 вычислени среднеарифметического знач-ений выборки подключе;н к выходу блока 9 нелинейнного преобразовани , а вькод - к второму входу блока 10 умножени , вькод блока 1 пам ти подключен к счетному исходу счетчика 3 объема выборки, выходы которого соединены соответственно:.первьш - с первым входом блока 11 вычислени среднеарифметического значений выборки , а второй - с первым информационным входом блока 5 окончани 1щкла и с входом установки в единицу , счетного триггера 16, вл ю1цимс входом блока 4 управлени , выход элемента 15 запуска подключен к первому входу элемента ИЛИ 13 и к входу установки в ноль счетного триггера 16, выход которого через формирователь 14 импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, выход которого вл етс выходом блока 4 управлени и подключен к управл ющему; входу блока 1 пам ти и к входу-обнулени счетчика 3 объема выборки . Блок 1 пам ти представл ет собой запоминающее устройство, позвол ющее хранить и выдавать поэлементно выборку исследуемой случайной величины (объем выборки - 100-200 элементов), и выполнен в виде оперативногозапоминающего 3 устройства с з стройствами ввода и вывода. Блок 3 - счетчик объема выборки представл ет собой последовательно соединенные многовходовьй элемент ИЛИ,, входы которого вл ют .с счетным входом блока 3, счетчик импульсов, выход которого вл етс первым выходом блока 3, а вход уста новки нул - входом обнулени блока 3, и элемент сравнени , выход которого вл етс вторым выходом блока Элемент сравнени вьшолн ет операци сравнени текущего объема выборки, фиксируемого счетчиком импульсов, С заданным и при их совпадении на его выходе по вл етс сигнал. Блок 2 вычислени минимального и максимального элементов выборки аналогичен устройству,.используемому в известном анализаторе и вьшолн ет опе рации сравнени поступающих на его вход случайных величин с их максимальным и минимальным значени ми, записываемыми в соответствующих регистрах . Блок 5 окончани цикла представл ет собой логическое VCTройство и вьтолнен в виде двух груп элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими разр д ными выходами блока 2 -вычислени минимального и максимального значений элементов выборки, объединенные вторые входы подключены к вт.орому выходу блока 3, а выходы вл ютс соответственно первым и вторым разр дными выходами блока 5, Блок 9 нелинейного преобразовани представ л ет собой арифметическое устройств Блок 11 вычислени среднеарифметического значений выборки представл ет собой последовательно соединенные накапливающий сумматор и делитель (на объем выборки). Епок 12 индикации состоит из шести цифровых индикаторов (например, вакуумнолюминесцентных ) и шести дешифраторов , преобразующих двоично кодиро- . ванные числа в дес тичные. В основе работы анализатора лежи тот факт, что из четырех параметров определ ющих Sg-распределение Джонсона (Е ,Л ,)(, ) , два наход тс непосредственно из максимального (х и минимального (х - ) значений наблюдаемой случайной величины (х) : е X. ; 735-4 а, два других параметра могут быть определены через параметры нормального закона, который описывает распределение некоторой случайной величины (у), полученной в результате нелинейного преобразовани наблюдаемой случайной величины х X - f 1 X - t . у 1П --------) где у - случайна величина, распределенна понормальному закону с параметрами Гои и (j|j . При этом оставшиес два параметра Зц-распредалени Джонсона определ ютс из в.ьфажений: h . )С -myC/jj Устройство работает следующим образом. Выборка исследуемой случайной величины в цифровом виде (например, с аналого-цифрового преобразовател ) поступает на информационный вход блока 1 пам ти, где она запоминаетс . Дальнейша обработка выборки осуществл етс с помощью блока 4 управ- пени в двух циклах. В первом цикле при наличии на выходе элемента запуска 15 блока 4 управлени импульса запуска -i (фиг. 2) триггер 16 переходит в состо ние О, а на выходе элемента ИЛИ будет присутствовать управл ющий сигнал (фиг. 2) дл начала считывани элементов исследуемой выборки, которые и блока 1 пам ти начинают поступать на вход блока 2 вычислени минимального и максимального элементов выборки и на первьй вход блока 9 нелинейного преобразовани . Блок 2 дл каждого поступающего на его вход элемента выборки осзтцествх ет сравнение значени этого элемента с полученными ранее значени ми максимального и минимального элементов и записанньпуи в соответствующих регистpax , а также.корректировку указанных значений при вьтолнении следующих условий; анализируемый элемент выборки меньше минимального или больше ма :симального. В результате выполнени указанных операций по окончании объема выборк-и в регистрах блока 2 будут записаны максимальный и минимальный элементы анализируемой выборки . Блок 9 нелинейного преобразовани в первом цикле осуществл ет пр мую передачу выборки с выхода блока 1 пам ти на входы блока 6 вычислени среднеквадра ического откло нени значений выборки и блока 11 вычислени среднеарифметического значений выборки. В результате работы блоков 6 и 11 на их выходах в первом цикле могут быть получены величины среднеквадратического отклонени и среднеарифметического зна чений анализируемой выборки, которы регистрируютс в блоке 12 индикации По окончании первого цикла (объема выборки), фиксируемого счетчиком 3, на его втором выходе образуетс сигнал U(.q (фиг. 2), который поступа ет на вход установки в единицу счет ного триггера 16 блока 4 управлени и на информационный вход блока 5. При этом минимальный и максимальный элементы выборки из блока 2 через блок 5 окончани цикла подаютс на блок 7 вычитани , где выполн етс операци вычитани : ( - х ) Результат вычитани , полученный в блоке 7, и минимальное значение эле ментов выборки, передаваемое с пер вого выхода блока 5, поступают соот ветственно на четвертьщ и третий входы блока 12 индикации, а также н третий и второй входы блока 9 нелинейного преобразовани , где они запоминаютс и используютс во втором цикле обработки выборки дл осущест влени нелинейного преобразовани вида (2). Во втором цикле указанньй выше сигнал (фиг. 2) переводит счетный триггер 16 в состо ние 1, и передним фронтом импульса на выходе 5 триггера U (флг. 2) з 1пускаетс формирователь импульсов 14,. где формируетс импульс, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 13, на выходе которого возникает управл ющий сигнал Ug, (фиг. 2) дл повторного считывани элементов выборки из блока 1 пам ти. По управл ющему сигналу от блока 4 управлени счетчик 3 обнул етс , а элементы выборки из блока 1 пам ти поступают на первый вход блока 9 нелинейного преобразовани , с выхода которого преобразованные элементы выборки подаютс на входы блоков 6 и 11, осуществл ющих оценку среднеквадратического отклонени и математического ожидани дл преобразованной в блоке 9 выборки. По окончании объема выборки во втором цикле обработки счетный триггер 16 при подаче на его вход установки в единицу сигнала U.. (фиг. 2) не изменит своего состо ни и дальнейшее считвшание выборки производитьс не будет. В блоке 8 вычисл етс величина, обратна (3) среднеквадратическому отклонению, котора затем поступает на п тьй вход блока 12 индикации и на первьм вход блока 10 умножени , на второй вход которого подаетс величина , вычисленна в блоке 11. Блок 10 осуществл ет перемножение поступающих на его входы величин и изменение знака полученного произведени (4). Полученный в блоке 10 результат подаетс на шестой вход блока 12 индикации . Таким образом,, в результате статистического анализатора на инди- ка:торах, соответствующих третьему, четвертому, п тому и шестому входам блока 12, регистрируютс все четыре параметра Sg-распределени Джонсона.The invention relates to information-measuring and computer technology and can be used to process statistical information about the distribution of random variables. The aim of the invention is to extend the functionality of the known device by determining the parameters of the S.-Johnson distribution. FIG. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the statistical analyzer; in fig. 2 - graphs of voltages on its elements. The statistical analyzer contains a memory block 1, a minimum and maximum sample calculation unit 2, a sample volume counter 3, a control unit 4, a cycle end unit 5, a unit 6 calculation of the standard deviation of sample values, a subtraction unit 7, a reverse value calculation unit 8, a block 9 nonlinear transformation, multiplication unit 10, unit 11 for calculating the arithmetic mean of sample values, display unit 12. Control unit 4 is designed to control the output of the sample from memory 1 and reset the counter 3 of the sample size and contains element I.PI 13, pulse shaper 14, start element 15 and counting trigger 16. Memory block 1, block 2 for calculating the minimum and the maximum sample elements, the cycle termination unit 5 and the subtraction unit 7 are connected in series, the nonlinear conversion unit 9 is also connected in series, the first input is connected to the output of memory block 1, the second input to BTopoNry and the end code of the end block 5 and the third to the output of subtraction unit 7, the unit 6 for calculating the mean square deviation of the sample values, the eight unit of the return negative value, and the multiplication unit 10, the output of which is connected to the sixth input of the display unit 12, the remaining inputs of which are connected respectively: first: the output of the calculation unit 6, the standard deviation of the sample values, the second with the output of the arithmetic mean calculation unit of the sample, the third with the second output of the cycle end unit 5, a quarter with the output of the subtraction unit 7, the fifth with the output of block 8 for calculating the return value, the second input of block 11 for calculating the arithmetic mean of the sampling points is connected to the output of block 9 for nonlinear conversion, and the code for the second input of block 10 multiplication, the code for block 1 for memory 1 is connected to the counter output of counter 3 the sample size, the outputs of which are connected respectively:. the first - with the first input of the block 11 for calculating the arithmetic mean of the sample values, and the second with the first information input of the block 5 of the end of the first loop and with the installation input into the unit, the counting trigger 16, The cyclic input of the control unit 4, the output of the start element 15 is connected to the first input of the OR element 13 and to the input of the zero counting trigger 16, the output of which through the pulse shaper 14 is connected to the second input of the OR element 13, the output of which is the output of the control unit 4 and connected to the manager; the input of the memory block 1 and to the input-zeroing counter 3 of the sample size. Memory block 1 is a memory device that allows storing and delivering a sample of a random variable under investigation (sample size is 100–200 elements) element-by-element and is implemented as a RAM 3 device with input and output arrays. Block 3 — the sample size counter is a serially connected multi-input element OR, whose inputs are the counting input of block 3, the pulse counter whose output is the first output of block 3, and the zero setting input is the zero reset input of block 3, and the comparison element, the output of which is the second output of the block. The comparison element performs the comparison operation of the current sample size detected by the pulse counter. With the set and when they coincide, a signal appears at its output. Block 2 for calculating the minimum and maximum elements of the sample is similar to the device used in the well-known analyzer and performs the comparison of incoming random variables with their maximum and minimum values recorded in the corresponding registers. The cycle termination unit 5 is a logical VCT device and is executed in the form of two groups of elements AND, the first inputs of which are connected to the corresponding bit outputs of block 2 — calculating the minimum and maximum values of the sample elements, the combined second inputs are connected to the second output of block 3 and the outputs are the first and second bit outputs of block 5, respectively. The nonlinear conversion unit 9 is an arithmetic unit. The unit 11 for calculating the arithmetic mean of the sample values represents an accumulator connected in series and a divider (for the sample size). The display indicator 12 consists of six digital indicators (for example, vacuum-luminous) and six decoders that convert binary coding. bathroom numbers in decimal. The analyzer is based on the fact that of the four parameters determining Johnson's Sg distribution (E, L,) (,), two are directly from the maximum (x and minimum (x -) values of the observed random variable (x): e X.; 735-4 a, the other two parameters can be determined through the parameters of the normal law, which describes the distribution of a certain random variable (y) obtained as a result of a nonlinear transformation of the observed random variable x X - f 1 X - t. -------) where y is a random quantity distributed n According to the normal law with the Goi parameters and (j | j. The remaining two parameters of the Johnson SC are determined from the simulations: h.) С -myC / jj The device works as follows. A sample of a random variable under investigation in digital form (for example, from an analog-to-digital converter) is fed to the information input of memory block 1, where it is stored. Further processing of the sampling is carried out using the control unit 4 in two cycles. In the first cycle, if the trigger 15 at the output of the start-up control pulse -i unit 4 (Fig. 2) has a trigger 16 goes to the state O, and the output of the OR element will contain a control signal (Fig. 2) to start reading the elements of the test the samples that and the memory unit 1 begin to arrive at the input of the minimum and maximum elements calculation unit 2 and the first input of the nonlinear conversion unit 9. Unit 2 for each element of the sample arriving at its input, compares the value of this element with the previously obtained values of the maximum and minimum elements and records them in the corresponding registers, as well as correcting the specified values under the following conditions; the analyzed element of the sample is less than the minimum or more than the maximum. As a result of performing these operations, upon completion of the sample size, the maximal and minimal elements of the analyzed sample will be recorded in the registers of block 2. The nonlinear conversion unit 9 in the first cycle directly transfers the sample from the output of memory unit 1 to the inputs of unit 6 for calculating the mean square deviation of sample values and block 11 for calculating the arithmetic mean of sample values. As a result of the operation of blocks 6 and 11, at their outputs in the first cycle, the values of the standard deviation and arithmetic mean of the analyzed sample can be obtained, which are recorded in the display unit 12. At the end of the first cycle (sample size) fixed by the counter 3, its second output is formed the signal U (.q (Fig. 2), which arrives at the input to the installation in unit of the counting trigger 16 of control unit 4 and to the information input of unit 5. In this case, the minimum and maximum sampling elements from block 2 through block 5 are terminated These cycles are fed to subtraction unit 7, where the subtraction operation is performed: (- x) The subtraction result obtained in unit 7 and the minimum value of the sampling elements transmitted from the first output of unit 5 are received respectively at quarter and third inputs of the unit 12, as well as the third and second inputs of the nonlinear conversion unit 9, where they are memorized and used in the second sample processing cycle for performing the nonlinear conversion of the form (2). In the second cycle, the signal indicated above (Fig. 2) transfers the counting trigger 16 to the state 1, and the leading edge of the pulse at the output 5 of the trigger U (flg. 2) pulser 14, is output from 1. where a pulse is generated that is fed to the second input of the OR element 13, the output of which produces a control signal Ug (Fig. 2) for re-reading the sampling elements from the memory block 1. On the control signal from control unit 4, the counter 3 is nullified, and the sampling elements from memory block 1 are fed to the first input of nonlinear conversion unit 9, from the output of which the transformed sample elements are fed to the inputs of blocks 6 and 11, which estimate the standard deviation mathematical expectation for the sample converted in block 9. Upon completion of the sample size in the second processing cycle, the counting trigger 16 will not change its state when the U .. signal is applied to its input unit (Fig. 2) and further sampling will not be performed. In block 8, the reciprocal of the (3) standard deviation is calculated, which then goes to the five input of the display unit 12 and to the first input of the multiplication unit 10, to the second input of which the value calculated in block 11 is applied. The block 10 multiplies the incoming at its inputs of quantities and a change in the sign of the obtained product (4). The result obtained in block 10 is fed to the sixth input of block 12 of the display. Thus, as a result of the statistical analyzer on the indicator: tori corresponding to the third, fourth, fifth, and sixth inputs of block 12, all four parameters of the Johnson Sg distribution are recorded.