Claims (2)
Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано , в частности, в стохастических вычислительных устройствах, а также при моделировании случайных процессов . Известен стохастический функциональг ный преобразователь, содержапшй генератор случайных сигналов и логические эле менты. Недостатком этого преобразовател вл етс наличие погрешности, обус ловленной неидеальностью генератора ГlJ Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс стохасти;1еский функциональный преобразователь, содержадаий блок задержки, выходы которого соединены со входами блока формировани степенных функций соответственно , перва группа выходов которого непосредственно, а втора группа через элементы НЕ соединены с первой группой входов блока стохастического умножени , втора группа входов которого соединена с выходами блока стрхастических констант соответственно, п -и выход которого соединен с первым входом стохастического сумматора, группа входов которого соединена с выходами блока стохастического умножени соответственно fifj . Недостатком преобразовател вл етс низка точность его работы. Целью изобретени вл етс повышение точности преобразований. Дл достижени поставленной цели предложенный преобразователь содержит блок элементов НЕ, группу элементов И и элемент ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом стохастического сумматора, а входы элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И группы , входы которой соединены с выходами ивходами блока элементов НЕ, соот ветственно, входы которого соединены с вьиодами блока задержки соответст венно . Структурна схема преобразовател приведена на чертеже. Преобразователь содержит бпок 1 запержкн , выходы которого соединены со входами блока 2 формировани степенных функций, выходы которого непосредственно и через элементы 3 НЕ соединены со входами блока 4 ,стохасти ческого умножени , другие входы которо го соединены с выходами бпока 5 стохастических констант,, а выходы - со входами стохастического сумматора 6/ первый вход которого соединен cntjcледним выходом блока 5, Выходы блока 1 соединены со входами блока 7 элементов НЕ и элементов И группы 8, другие входы которых соединены с выхо дами блока 1, а выходы - сЪ входами элемента 9 ИЛИ, выход которого соединен с последним входом сумматора 6. Рассь отрим работу стохастического функционального преобразовател , В основу его функционировани положено представление функции некоторым полиномом m -и степени. В общем слу чае полученный полиномом можно представить как сумму двух таких .полиномов, что первый из них в качест.ве коэффициентов содержит только целые положительные числа (полином Бернштейна с целыми коэффициентами), а второй только числа, строго меньше единицы. Тогда роль второго, полинома в совокупной погрешности, равной сумме погрешностей , получаемых при реализации первого и второго попиномов, незначительна . Поэтому второй полином предлагаетс реализовать по известной схеме следующим образом. Блок задержки 1 имеет .гп выходов, причем с его -го выхода поступает задержанный На тактов поток, представл ющий вхо 1ую переменную преобразоватеда. Выходы блока, задержки 1 св заны с входами блока 2, с i -го выхода которого поступает поток, представл ющий возведенную в -ю степень входнзто перемен ную преобразовател , С выхода блока 5 поступают несовместные потоки, предст л ющие коэффициенты полинома, на выходы блока 4, на другие входы которого одновременно поступают потоки с выхода блока 2. При этом если -и член полинома отрицателен, то i -и поток с вь1хода блока 2 поступает на блок 4 через элемент НЕ 3. В блоке 4 осуществл етс умножение поступающих на его входы потсжов таким образом, что с его выхода на вход сумматора 6 пос оупает поток, представл ющий i -и чле 4 полинома. Одновременно на вход сумматора 6 поступает поток с выхода блока 3, представл ющий свободный член полинома . Дл реализации полинома с целыми неотрицательными коэффициентами между выходами блока задержки 1 и входом сумматора 6 включены блок 7 элеменTOjB НЕ элементов И 8 и эле- . мент ИЛИ 9, которые работают следующим .образом. Потоки с выхода блока задержки 1 поступают на входы блока 7 Элементов НЕ и на входы группы 8 элементов И. При этом в блоке 7. осуществл етс инвертирование каждого поступающего на его вход потока, Сформиро-. ванные таким образом потоки с выхода блока 7 поступают на входь элементов И группы 8. Причем группа 8 представл ет собой (гп+1) однотипных подгрупп. На входов элемента группы 8(), принадлежащего к -ой подгруппе ( ) поступают потоки непосредственно с выхода блока задержки 1, на остальные ( rn-i ) входов - через блок 7, При этом хот бы один поток с выхода блока задержки 1 на элемент И , группы 8 подаетс непосредственно, а на элемент И| (к/ S ) - через блок 7, Этим достигаетс несовместность потоков, поступающихна вход элемента ИЛИ 9, Каждый из элементов И группы 8 осуществл ет логическое произведение потоков, поступающих на его входы,следовательно, с выхода например, элемента И) g поступает поток, представл ющий одно из слагаемых I -го члена полинома, а dl.i потеков , поступающих с выходов элементов Si 8l,di принадлежащих к i-и подгруппе , представл ют все слагаемые V-ro члена полинома. Потоки с выходов элементов И поступают на входы элемента ИЛИ 9, где осуществл етс их суммирование таким образом, что с выхода элемента ИЛИ 9 на вход сумматора 6 поступает поток, представл ющий полином с неотрицательными целыми коэффициентами , В сумматоре б осуществл етс суммирование данного потока с потоками, представл ющими слагаемые полинома с дробными коэффициентами, и поступающими на другие входы сумматора 6, на выходе которого формируетс поток, представл ющие сумму обоих полиномов, т,е. заданную функциональную зависимость, Формула изобретени Стохастический функциональный преобразователь , содержащий блок задержки.The invention relates to the field of computing and can be used, in particular, in stochastic computing devices, as well as in the simulation of random processes. A stochastic functional converter, a random signal generator, and logical elements are known. The disadvantage of this converter is the presence of an error caused by the imperfection of the GlJ generator. The closest technical solution to the invention is stochastics; the first functional converter contains a delay unit whose outputs are connected to the inputs of the power function generation unit, respectively, the first group of outputs is directly and the second the group is NOT connected to the first group of inputs of the stochastic multiplication unit, the second group of inputs of which is connected to the output mi block of constants respectively, n - and the output of which is connected to the first input of the stochastic adder, the group of inputs of which is connected to the outputs of the block of stochastic multiplication, respectively, fifj. The disadvantage of the converter is the low accuracy of its operation. The aim of the invention is to improve the accuracy of conversions. To achieve this goal, the proposed converter contains a block of NOT elements, a group of AND elements and an OR element, the output of which is connected to the second input of the stochastic adder, and the inputs of the OR element are connected to the outputs of the AND elements of the group, the inputs of which are connected to the outputs of the block of NOT elements, respectively The inputs of which are connected to the outputs of the delay unit, respectively. The converter circuit is shown in the drawing. The converter contains bpok 1 closed, the outputs of which are connected to the inputs of the power generating unit 2, the outputs of which directly and through the elements 3 are NOT connected to the inputs of block 4, the stochastic multiplication, the other inputs of which are connected to the outputs of the bpock 5 stochastic constants, and the outputs - with the inputs of the stochastic adder 6 / the first input of which is connected cntj with the last output of block 5, the outputs of block 1 are connected to the inputs of block 7 of the elements HE and elements of group 8, the other inputs of which are connected to the outputs of block 1 and the outputs are cj by the inputs of element 9 OR, the output of which is connected to the last input of the adder 6. Dissolve the operation of the stochastic functional converter. The function is based on the representation of the function by some polynomial m of degree. In the general case, a polynomial obtained can be represented as a sum of two such polynomials, that the first of them contains only positive integers (coefficients of Bernstein polynomials with integer coefficients) as quality coefficients, and the second only numbers that are strictly less than one. Then the role of the second, the polynomial in the aggregate error, equal to the sum of the errors obtained during the implementation of the first and second popominoes, is insignificant. Therefore, the second polynomial is proposed to be implemented according to a known scheme as follows. Delay unit 1 has .gp outputs, and from its output it receives a stream delayed by cycles representing the input of the first variable of the transformer. The outputs of the block, delays 1 are connected to the inputs of block 2, from the i-th output of which a stream is received, representing the raised input power to the variable converter; From the output of block 5, incompatible flows are presented, representing polynomial coefficients, to the outputs of the block 4, to the other inputs of which simultaneously flows from the output of block 2. At the same time, if - and the polynomial member is negative, then i - and the flow from the upstream of block 2 enters block 4 through the NOT element 3. In block 4, the multiplications of its inputs potszhov inputs in such a way that with e The first output to the input of the adder 6 is acquired by a stream representing the i -th and 4th polynomials. At the same time, the flow from the output of block 3, representing the free term of the polynomial, enters the input of the adder 6. To implement a polynomial with integer nonnegative coefficients between the outputs of delay block 1 and the input of adder 6, block 7 of elements TEJB of NOT elements AND 8 and element is included. cop or 9, which work as follows. The streams from the output of delay block 1 are fed to the inputs of block 7 of the elements NOT and to the inputs of group 8 of the elements I. In this case, block 7. inverts each incoming flow to its input, Shaped. Baths in this way flow from the output of block 7 arrive at the input of elements AND group 8. Moreover, group 8 is (gp + 1) of the same type subgroups. The inputs of the element of group 8 () belonging to the ith subgroup () receive streams directly from the output of delay block 1, to the remaining (rn-i) inputs through block 7, and at least one stream from the output of delay block 1 to element And, group 8 is fed directly, and on the element And | (k / S) - through block 7. This achieves the incompatibility of the streams arriving at the input of the element OR 9, Each of the elements of group 8 performs a logical product of the streams arriving at its inputs, therefore, from the output of, for example, the element g) g representing one of the terms of the I -th member of a polynomial, and dl.i of streaks coming from the outputs of the elements Si 8l, di belonging to the i- and subgroup, represent all the terms of the V-ro member of the polynomial. The flows from the outputs of the elements AND go to the inputs of the element OR 9, where they are summed up in such a way that from the output of the element OR 9 to the input of the adder 6 receives a stream representing a polynomial with nonnegative integer coefficients. In the adder b the summation of this flow with flows representing the terms of the polynomial with fractional coefficients, and entering the other inputs of the adder 6, at the output of which a stream is formed representing the sum of both polynomials, t, e. given functional dependence, claims. Stochastic functional converter containing a delay unit.
выходы которого соединены со входами блока формировани степенных функций соответственно, перва группа выходов которого непосредственно, а ётора группа выходов через элементы НЕ срединены с первой группой входов блока сто-, х тичёского умножени , втора группа входов которого соединена с выходами блока стохастических констант.cooiBeTственно , п -и выход которого соединен с первым входом стохастического сумма .тора, группа входов которого соединена с выходами блока стохастического умножни соответственно, отличающ и и с тем, что, с целью повышени точности работы преобразовател , он содержит блок элементов группы элементов И и элемент ИЛИ, выход которого срединен со вторым входом стохаог .тического сумматора, а входы алемевта ИЛИ соединены, с выходами элементов И группы, входы которых соединены с выходами блока элементов НВ и блока задержки , соединенными со шодами блока элементов НЕ.the outputs of which are connected to the inputs of the power function formation unit, respectively, the first group of outputs of which is directly, and the otor group of outputs through the elements are not median to the first group of inputs of the block, x tiche multiplication, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the block of stochastic constants. n - and the output of which is connected to the first input of the stochastic sum .tor, the group of inputs of which is connected to the outputs of the block of stochastic multiply, respectively, and with the fact that Improving the accuracy of the converter, it contains a block of elements of the AND group and an OR element, the output of which is central with the second input of a stochastic adder, and the inputs of the OR terminal are connected to the outputs of the AND elements of the group, whose inputs are connected to the outputs of the block of NV elements and the block delays connected with the chords of the block of elements NOT.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1,Авторское свидетельство СССР № 482734, кл. О-Об F 1/02, 1975.1, USSR Author's Certificate No. 482734, cl. ABOUT F 1/02, 1975.
2.Кирь нов Б. Ф. Основы теории стохастических вычислительных машин2.Kyrnov B.F. Fundamentals of the Theory of Stochastic Computing Machines
и устройств, дел. е ЦНИИТЭИпр борпром, N9 524. (прототип).and devices, affairs. e TsNIITEIprom Borprom, N9 524. (prototype).