SU744611A1 - Стохастический сумматор - Google Patents

Description

(54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ СУММАТОР

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и предназначаетс  дл  выполнени  операции суммировани  чисел А и В (С ) в стохастических вычислительных ма-, шинах.

Известны стохастические сумматоры , которые содержат преобразователи число-веро тность, двоичные счетчики, логические элементы И, ИЛИ, НЕ, источники двоичных случайных последовательностей ср(1) i- (р (1)веро тность по влени  единичного сим вола в случайной последовательности). Общим недостатком этих схем  вл етс  15 низка  точность вычислений, что вызвано использованием в них принципа веро тностного округлени  чисел

А и В .

Наиболее близак по техническому решению к изобретению стохастический сумматор 4, содержащий последовательно соединенные инвертор и источник двоичной случайной последователь-25 ности с р (1)

Математическое ожидание случайной последовательности z на выходе схемы прототипа равно

А±е.

.C

Z

Недостатком устройства-прототипа  вл етс  низка  точность вычислений.

Цель изобретени  - повышение точности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что стохастический сумматор, содержащий источник двоичной случайной последовательности , соединенный со входом инвертора, дополнительно содержит первый и второй блоки ключей и блок . сложени , выходы которого  вл ютс  выходами сумматора, входы первого и второго блоков кличей служат входами сумматора дл  слагаемых чисел, а выходы соединены оо вxoдcUvIИ блока сложени , управл ющие входы первого и второго блоков ключей св заны соответственно с выходом и входом инвертора .

20

Блок-схема сумматорапредставлена на чертеже.

Она содержит источник 1 двоичной случайной последовательности с р (1) 4 , инвертор 2, блоки ключей 3, 4, блок 5 сложени .

Выход источника 1 двоичной случайной последовательности с р (1) соединен с входом инвертора 2. Управл ющие входы первого 3 и второго 4 блок «лючей подключены к выходу

30

и входу инвертора 2 соответственно, а разр дные входы соединены с разр ными шинами чисел Айв соответствено . Выходы первого 3 и второго 4 блков ключей соединены с входами блока 5 сложени .

Блок 5 сложени  состоит из t двувходовыхэлементов ИЛИ { - разр дность двоичных чисел А иВ ) . Поэтом при поступлении на вход инвертора сигнала логический О на выход блока сложени  передаетс  число А , а при поступлении сигнала логическа Ч - соответственно число В . Так как р (0) р(1) V, то математическое ожидание случайной числовой последовательности X на выходе стохастического сумматора равно

.

т.е. в схеме прототипа и в предлагаемом устройстве выполн етс  одна и та же арифметическа  операци .

Однако точностные характеристики существенно различаютс . Дисперси  случайной величины Z прототипа

v()(-i-)Дисперси  случайной величины X, образуемой на выходе предложенного с ./мматора,

«-2 5 -(т)-() 2

Видно, что всегда . Из выражений (1) и (2) коэффициент к, характеризующий улучшение точности работы предлагаемого устройства,

Dz (д- вХг-д-в

-OK (к-в)2Например , если 0,6, ,4,

,то К 25 и т.д. Причем, чемближе

друг к другу значени  Ли fe,тем

больший достигаемый выигрыш в точности выполнени  операции суммировани .

Таким образом, технико-экономичес кий эффект за вл емого устройстйа заключаетс  в существенном уменьшении статической погрешности при. выполнении операции сложени  чисел.

Claims (4)

1. Федоров Р, В., Яковлев В.В., Добрис Г.В. Стохастические преобразователи информации. Л., Машиностроение , 1978, с.15.

2..Гладкий B.C. Веро тностные вычислительные модели. М., Наука, 1973, с.104.

3.Авторское свидетельство СССР 61.3322, кл. G 06 F 15/36, 1978.

4.Гейне Б. Стохастическа  вычислительна  машина.-Электроника , 1967, № 14 (прототип).