SU646344A1

SU646344A1 - Stochastic converter

Info

Publication number: SU646344A1
Application number: SU772450982A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Гусев; Валентин Николаевич Морозов; Олег Евгеньевич Шведенко; Борис Григорьевич Орлов
Original assignee: Специальное конструкторское бюро "Виброприбор"
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1979-02-05

Description

(54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) STOCHASTIC CONVERTER

1one

Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано при преобразовании равномерно распределенного случайного числа в произвольно распределенное случайное число.The invention relates to the field of computing and can be used to convert a uniformly distributed random number into a randomly distributed random number.

Известно устройство, решающее поставленную задачу и содержащее генератор тактовых импульсов, одновибратор, датчик равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор, элементы ИЛИ, выходной регистр ll. Однако этот генератор имеет сложное решение узла задани . требуемого распределени .A device that solves the task and contains a clock pulse generator, a one-shot, a sensor of uniformly distributed random numbers, a decoder, OR elements, an output register is known. However, this generator has a complex task node solution. required distribution.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению вл етс стохастический преобразователь, содержащий наборное поле, датчик равномерно распределенных случайных чисел, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен с первыми входами пер вого блока элементов И, выходы которого вл5потс выходами преобраэоватеЛЯ , а вторые входы подключены к выходам регистра пам ти 2 J.The closest technical solution to this invention is a stochastic transducer containing a keypad field, a sensor of uniformly distributed random numbers, the input of which is connected to the first output of the pulse generator, the second output of which is connected to the first inputs of the first block of elements AND, the outputs of which are outputs of the converter, and the second inputs are connected to the outputs of memory register 2 J.

Недостатком известного преобразовател вл етс то, что он позвол ет задавать требуемые веро тности отдельных разр дов формируемого числа, но не распределение числа непосредственно .A disadvantage of the known converter is that it allows you to set the required probabilities of individual bits of the generated number, but not the distribution of the number directly.

Целью изобретени вл етс повышение точности.The aim of the invention is to improve the accuracy.

Дл достижени поставленной цели преобразователь содержит блок задани веро тностей, шифратор, второй блок элементов И и дешифратор, входы которого соединены с выходами датчика равномерно распределенных случайных чисел, а выходы - с первыми входами второго блока элементов И, выходы которого через шифратор лодключены ко входам регистра пам ти, а вторые входы через наборное поле соединены с выходами блока задани веро тностей, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов. ....-.;- tfc- ji«-«.j t l -jtfpfjft-f. p «w3«;;s K r :- r - т-::Кроме того, блок задани веро т ностей содержит датчик равномерно распредепеиных спучайных чисел, ц групп эпомеитов И и П групп элементов ИЛИ, выходы всех групп эпемент 1В И и ИЛИ вл ютс выходами блока, а первые вхо ды соединены с выходами датчика равномерно расгфеделенных спучайных чисеп соответственно, вторые входыTo achieve this goal, the converter contains a probability setting block, an encoder, a second block of AND elements and a decoder, the inputs of which are connected to the sensor outputs of uniformly distributed random numbers, and the outputs - with the first inputs of the second block of AND elements, whose outputs through the encoder are connected to the register inputs the memory, and the second inputs are connected via a dial-up field to the outputs of the probability setting unit, the input of which is connected to the first output of the pulse generator. ....-.; - tfc- ji "-". j t l -jtfpfjft-f. p "w3" ;; s K r: - r - t - :: In addition, the task setting block contains a sensor of uniformly distributed distribution numbers, q groups of epomeites And and P groups of OR elements, outputs of all groups of 1B And AND OR are the outputs of the block, and the first inputs are connected to the sensor outputs of the evenly divided parts, respectively, the second inputs

1-й группы эпементов И и f г и груп пы эпементов ИЛИ соединены с выходами ( 1 -1)-й группы элементов И и ( 1 -1)-й группы эпементов ИЛИ соответственно , вторые входы первой группы эпементов И и первой группы эпементов ИЛИ соединены с н-ым выходом датчика равномерно распределенных случайных чисел.The 1st group of the And and fg epithets and the OR group of the epements are connected to the outputs of the (1 -1) -th group of the And elements and the (1 -1) -th group of the OR epents, respectively, the second inputs of the first group of And and the first group of the epimets OR connected to the n-th sensor output of uniformly distributed random numbers.

Блок-схема преобразовател приведена на фиг. 1; на фиг, 2 приведена схема блока задани веро тностей.The block diagram of the converter is shown in FIG. one; Fig. 2 is a diagram of a probability setting block.

Преобразователь ,содержит датчик 1 равномерно распредеренных случайных чисел, выходь которого через дешифратор 2 подключены к первым входам второго блока 3 элементов И, вторые входы которого соединены,с выходами наборного пол 4, а выходы через шифратор 5 и регистр пам ти- 6 - с первыми входами первого блока 7 элементов И, вмходь которого вл ютс выходами преобразовател . Входы наборного пол 4 соединены с выходами блока 8 задани веро тностей, вход которого соединен со входом датчика 1 и с выходом генератора 9 импульсов, другой выход которого соединен со вторыми входами блока 7 элементов И.The converter contains a sensor 1 of uniformly distributed random numbers, the output of which through the decoder 2 is connected to the first inputs of the second block 3 of the elements I, the second inputs of which are connected to the outputs of the dial floor 4, and the outputs through the encoder 5 and the memory register 6 with the first the inputs of the first block 7 elements And, in the input of which are the outputs of the converter. The inputs of the dial-in field 4 are connected to the outputs of the block 8 for setting probabilities, the input of which is connected to the input of the sensor 1 and to the output of the generator 9 pulses, the other output of which is connected to the second inputs of the block 7 of the elements I.

«"

Блок ,8 задани веро тностей (фиг. 2 содержит датчик 10 равномерно. распределенных случайных чисел и п групп -1.1 элементов И, И-групп элементов ИЛИ 12, выходы которых вл ютс выкодами блока, первые бходы соединены с выходами датчика 10, а вторые входы - с выходами предыдущей группы.The block, 8 assignments of probabilities (Fig. 2 contains the sensor 10 evenly distributed random numbers and n groups of -1.1 elements AND, AND groups of elements OR 12, whose outputs are block codes, the first bytes are connected to the outputs of sensor 10, and the second entrances - with exits of the previous group.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Датчик 1 вырабатьтает случайные равномерно распределенные числа, интенсивность потока тсбгоры: определ етс частотой импульсов генератора 9. Дешифратор 2 преобразует числа в импульсн , равномерно распределенные на его выходах. Если числа h - разр дные и если интенсивность потока чисел oi.Sensor 1 generates random evenly distributed numbers, the intensity of the flow tsbgory: is determined by the frequency of the pulses of the generator 9. The decoder 2 converts the numbers into pulses uniformly distributed at its outputs. If the numbers h are bit and if the intensity of the flow of numbers is oi.

о на любом выходе дсп1,)атора нм ульс по вл етс с воро тностьюo at any output of dsp1, a) ator nm pulse appears with the velocity

SC-O С/-угГ, «е5--1| -Пны и спова SC-O С / -ГГ, «е5--1 | -Pny and spova

и, fb есть интенсивность потока имульсов на каждом выходе дешифратора.and, fb is the intensity of the flow of pulses at each output of the decoder.

еро тность открытого состо ни элемена И блока 3 задаетс а наборном поле, но не набором группы шин, а выбором оответствующего выхода. Бпок 8 устроен так, что на его выходах, расположенных в пор дке, показанном на фиг. 2, при переборе всевозможных равноверо тных чисел с выхода датчика 10, поив тс импульстйг на первом выходе - один импульс, на втором - два, на третьем три- и т. д., на последнем; 2 -1-ом выходе , по витс 2 -1 импульсов, т. е. выходы блока 8 представлжот собой сплошную сетку уровней квантовани диапазона веро тностей от О до 1 с величиной кванта - h . При совпадении на элементеИ блока 3 импульса дешифратора с coммyтиpyюlдим импульсом на соответствующем входе шифратора 5 BosHHKaet импульс, который отображаетс числом на выходе шифратора и запоминаетс регистром 6. Одновременно совпадение происходит только на одном элементе И, так как одновременно только на одном из выходов дешифратора существует импульс . Элементы И блока 7 пропускают на выход генератора число, записанное в регистре б, с приходом импульса считьгеани от генератора 9 импульсов.The openness state of the elements of Unit 3 is specified in the dial field, but not by the set of bus groups, but by the selection of the appropriate output. Boc 8 is arranged so that at its exits, arranged in the order shown in FIG. 2, when enumerating all possible equal numbers from the output of sensor 10, the output pulse on the first output is one pulse, on the second two, on the third three, and so on, on the last; The 2 –1 th output, in terms of 2 –1 pulses, i.e., the outputs of block 8 represent a continuous grid of quantization levels of the probability range from 0 to 1 with a quantum size - h. When a block 3 of a decoder pulses with a pulse of a pulse at the corresponding input of the BosHHKaet encoder 5 coincides, a pulse that is displayed by a number at the output of the encoder and is stored by the register 6. At the same time, a coincidence occurs only on one AND element, since at the same time only one of the decoder outputs has a pulse . Elements And block 7 is passed to the output of the generator number recorded in register b, with the arrival of the pulse to find out from the generator 9 pulses.

В соответствш с прин тыми обозначени ми веро тность открытого состо ни ключа, подсоединенного-к первому выходублока 8 -будет равна так же Ь Здесь имеетс в виду, что разр дность датчиков 1 и 10 одинакова, равна п ,а интенсивность потока чисел датчика 10 равна интенсивности датчика 1. Веро тйость совпадени импульсов на элементе И. блока 3 по первому выходу блока 8 равна и эта веро тцрсть цешм ньша .In accordance with accepted designations, the probability of the open state of a key connected to the first output of block 8 will be equal to b. Here it means that the sensors of sensors 1 and 10 are the same, equal to n, and the flow rate of the numbers of sensor 10 is equal to the intensity of the sensor 1. The probability of coincidence of the pulses on the element I. of block 3 at the first output of block 8 is equal to this probability

Claims

If you expand the expression for b and discard the values of the higher order of smallness, which is possible at, then P) s. If the ratio of the pulses of the generator 9 from its outputs is taken so that the frequency determining the intensity is 2 or more times the polling frequency, then the flow counted from the register of numbers b will be an uncorrelated flow of random numbers with zoys, .., «« dpnng 4 by the law of the distribution of the probabilities of their occurrence. Indeed, n is the least faithful number when the frequency ratio of the generator is 9, equal to МБЬ 2, the probability is to be multiplied by this number, resulting in a gain of 2 .., b / ос 2 2т. e. coincides with the intensity of the flow of pulses at the single output of the decker and the 4nrator. On the other elements of AND block 3 connected to the second, third, and so on outputs of block 8, the probability of falling bursts will be 2 jb, 3fi, etc., respectively, which will determine the probability of occurrence of the corresponding numbers when reading from register 6 When the ratio of the generator pulses is 9, its outputs are less than 2, the tea numbers from register 6 will be correlated, in the result that it is possible to match another number of times with the same number. Claim 1. Stochastic converter containing a dial-in field, a sensor of uniformly distributed random numbers whose input is connected to the first output of a pulse generator, the second output of which is connected to the first inputs of the first B elements And, the output of which are the outputs of the converter, and the second inputs are connected to the outputs Memory register 6 4 characterized in that, in order to improve accuracy, the converter contains a block of specifying probabilities, an encoder, a second block of AND elements and a decoder, the inputs of which connected to the sensor outputs of uniformly distributed random numbers, and the outputs from the first inputs of the second block of elements I, the outputs of which through the rator are connected to the inputs of the memory register, and the second inputs through the dial field are connected to the outputs of the probability setting block whose input is connected to the first output of the generator pulses. 2. The converter according to claim 1, which means that the probability distribution unit contains a sensor of uniformly distributed random numbers, r1 groups of elements AND and n groups of elements OR, all the groups of “nements I and OR are the inputs of the block, and the first inputs are connected to the sensor outputs of uniformly distributed random numbers, respectively, the second inputs of the Vth group of elements AND and the i group of OR elements are connected to the outputs of (t -1) -I group of elements AND and ( d-1) -th group of elements OR, respectively, repeat the input of the first group of elements AND and the first group of OR elements are connected to the n - th sensor output of uniformly distributed random numbers. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 335268, cl. G About F 1 / O2, 1971.

2. USSR author's certificate №430366, cl. G About F 1 / O2, 1973.

646344 .2 2v / 32 29IS2 SOlS2 31/32