SU690495A1 - Стохастический функциональный преобразователь - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области вычислительной и измерительной технки и может быть использовано в стохастических вычислительных машинах, а также в качестве арифметического устройства измерителей нелинейных искажений стохастического типа.

Известен стохастический функциональный преобразователь, содержащий стохастический интегратор, элемент задержки, элементы И. Этот преобразователь воспроизводит узкий класс аналитических зависимостей 1.

Наиболее, близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  стохастический функциональный преобразователь , содержащий блок сравнени , входы которого соединены с выходами генератора случайных чисел и реверсивногосчетчика, а выход блока сравнени  соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу преобразовател , второй вход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и со входе генератора случайных чисел и подключены ко В34ОДУ тактовых импульсов, а выходы второго и

г ретьего элементов И подключены к первому и второму входам реверсивно:го счетчика соответственнб, вход

сброс

которого подключен ко входу сброс преобразйвател , третий вход второго элемента И соединен со входом первогчэ элемента НЕ, вход которого объединен с третьим входом третьего элемента И, первый вход второго элемента И объединен со входом второго элемента НЕ 12.

Однако. известное устройство не позвол ет воспроизвести зависимость

вида Z -Д31,

Целью изобретени   вл етс  расши-. рение класса решаемых задач за счет распшрени  класса воспроизводиквлх аналитических зависимостей.

Claims (2)

1. Дл  достижени  поставленной цели преобразователь содержит четвертый и п тый элементы И элемент ИЛИ, элемент задержки и триггер, счетный вход которого подключен АО входу тактовых импульсов, единичный вход - к первому входу П дтого элемента И, а нулевой выход триггера соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого через элемент з ержки подключен к третьему входу преобразовател  и к выходу бло ка сравнени , а выход первого элемента И соединен с первым входом эле мента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом п того элемента И, второй вход которого подключен к пер вому входу преобразовател , выход элемента ИЛИ соединен со входом первого элемента НЕ, с третьим входом третьего элемента И и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен ко входу так товы импульсов, третий вход - к выходу второго элемента НЕ, а выход четвертого элемента И соединен с третьим входом реверсивного счетчика . Блок-схема преобразовател  приведена на фиг, 1. На фиг. 2 и 3 приведены диаграммы, по сн ющие работу преобразовател , Стохастический функциональный преобразователь содержит последовательно включенные генератор случайных чисел 1, блок сравнени  2, элемент задержки 3, первый элемент И 4 элемент ИЛИ 5, первый элемент НЕ 6, второй элемент И 7, реверсивный счет чик 8, выход которого подключен ко второму входу блока сравнени  2, а второй вход -К выходу третьего элемента И 9, первый вход которой подключен ко входу второго элемента НЕ 10 и второму .входу второго элемен та И 7, а также  вл етс  первым входом а устройства, второй вход третьего элемента И 9 подключен к выходу элемента ИЛИ 5 и первому входу четвертого эле1лента И 11, выход которого подключен к третьему входу реверсивного счетчика 8, а второй . вход - подключен к выходу второго элемента И 10. Причем выходом Z устройства  вл етс  объединенные выход блока сравнени  2 и второй вход первого элемента И 4 г третий вход которого подключен к первому входу п того элемента И 12 и  вл етс  вторым устройства в цепом, а входом четвертый вход подключен к одному и выходов триггера 13, второй выход ко торого подключен ко второму входу п того элемента И 12, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 5. Устройство работает следующим об разом. Перед началом вычислени  засчетчик 8 висимости вида устанавливаетс  в кулевое состо ние Коды чисел а и Ь в стохасти ческой форме подаютс  на входы а и Ь соответственно. Содержимое счетчика 8 в каждый такт сравнивает с  с равномерно распределенным случ ным числом, поступающим от генерато . ра 1. Если содержимое счетчика 2 больше случайного числа, то на вход лока сравнени  2 по вл етс  импульс. аким образом происходит преобразоваие позиционного кода, записанного счетчике в веро тностный (стохастиеский ) код Z(t), который пропорциоален величине Z Так как реерсивный счетчик 8 выполн ет функции нтегратора, то работу схемы можно писать уравнением X Г ( Ia5((t)dt-2|6i Wdi ,(1) L олJ де Z(t),. а и b - веро тности по влени  импульсов в соответствующих точках схемы, t - врем  работы схемы с момента ее включени , - длительность такта, k - разр дность реверсивного счетчика 8. Причем, согласно схеме включени  лементов 3,4,5,12,13 у(-- (trРешение уравнени  (1) имеет вид 2 (t) со JexpT. де Т.. - посто нна  времени интеграТи г При нулевых начальных услови х, то есть при Z(0)0; и-ехрт в установившемс  режиме в устройстве устанавливаетс  динамическое равновесие, при котором S среднем математическое ожидание случайной последовательности , поступающей на суммирующий вход (+1) счетчика 8, и сумма математических ожиданий случайных последовательностей, поступающих на вычитающие входы (-1 и -2) совпадают. Следовательно, при этом ) а. Так как дл  обеспечени  несовместимости событий согласно уравнению (2) суммирование величин Ь и (t) происходит с коэффициентом 1/2, то дл  восстановлени  масштаба исходных величин вычитаема  последовательность на вычитающий вход счетчика 8 должна поступать с весом -2. Дн  облегчени  режима работы . счетчика (однбвременно могут поступать сигналы с весом +1 и -2) элементы 6,7,9,10,11 провод т селекцию входных (цл  счетчика) сигналов таКИМ образом, что при наличии сигнал а. и y(t)- , то есть + 1 и -2 на счетчик 8 с выхода элемента И 9 поступает сигнал с весом -1. Если в данный такт присутствует только сиг нал +1 () то с выхода элемента 7 на вход счетчика поступает сигнал -f Если присутствует только сигнал -2 (y(t) ) , то с выхода элемента И 11 на счетчик поступает сигнал -2 То есть в схеме реализуетс  равенст во . 2y{t) а, тогда, использу  (2), можно записать b 4 bz2(t) а, откуда Таким образом, в счет-чйке накаН  ваетс  величина Z(t) в позиционном коде, а на выходе устройства формируетс  веро тностный код величийы . z(t). . ... : Следует подчеркнуть, что тактовые импульсы - такты подведены к элементам 7,9,11 лишь дли облетче ни  режима работы счетчика 8, что важно при аппаратной реализации пре ложенного устройства. Самосто тельной функциональной нагрузки объединение третьих входов элементов 7,9,11 и подключение их к источнику тактовых импульсов не несет. Предложенное устройство при незначительных удельных затратах оборудовани  позвол ет расширить класс ВОСПРОИЗВОДИ№ЛХ функций, что раСШИр ет область использовани  стохасти ческого функционального преобразова тел . Формула изобретени  Стохастический функциональный пр образователь, содержащий блок сравн ни , входы которого соединены соответственно с выходами генератора сл чайных чисел и реверсивного счетчика , а выход блока сравнени  соеди-йен с первым входом первого злемента И, второй вход которого подключен к первому входу преобразовател , второй вход которого.подключен к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и со входом генератора случайных чисел и подключены ко входу тактовых импульсов, а выходы второго и третьего элементов .И подключены к первому и второму входам реверсивного счетчика соотйетственно, вход сброс которого подключен ко входу сброс преобразовател , третий вход второго элемента И сое-, динен с выходом первого элемента НЕ, первый вход второго элемента И объединен со входом второго элемента НЕ и  вл етс  третьим входом преобразо-. вател , о т.л и ч а ювд.и и с  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач за счет воспроизводимых аналитических зависимостей, преобразователь содержит четвертый и п тый элементы И, эле.мент ИЛИ, элемент задержки и триггер, счетный вход которого подключен ко входу тактовых импульсов, единичный вход - к первому входу п того элемента И, а нулевой выход триггера соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого через элемент задержки подключен к выходу преобразовател  и к выходу блока сравнени , а выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом п того элемента И, второй вход которого подключен к первому входу преобразовател , выход элемента ИЛИ соединен со входом первого элемента НЕ, с третьим входом третьего эле- . мента И и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен ко входу тактбвьк импульсов, третий вход - к выходу второго элемента НЕ, а выход четвертого элемента И соединен с третьим входом реверсивного счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Яковлев В.В. и др. Стохастические вычислительные машины. Л,, Машиностроение, 1974, с. 159.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 416694, кл. G 06 F 7/39,1972.

   Вез empoSupoSoHUfi

   Co emfloSupoSoHueitit ( Pui.3