Вероятностный преобразователь

 

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВА-, ГЕЛЬ, содержапшй элемент ИЛИ, которого является выходом преоб разователя, отличающий3 я тем, что, с целью повышения точ ,ности, дополнительно содержит ре:версивный и суммирующий счетчики, распределитель иктульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, информационный вход которого является вход см преобразователя , а управлякндий вход подключен к выходу элемента И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу суммируюсцего счетчика, а первый и второй выходы соединены соответственно с суммирунмцим и вычитаю (Л ааал входами реверсивного счетчика разрядные выходы реверсивного счетС чика соединены с входами элементов И и ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входов сумютруювдего счетчика . 00 C3D

00103 СОВЕТСНИХ

ВИМФ Ф

РЕСПУБЛИК

jg0 G 06 F 7/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OlHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3353773/18-24 (22) 30.10.81 (46) 15.05.83. Вюл. 9 18 (72) Р.Ф.Федоров, В.В.Яковлев, Г.В.Добрис и Л.И.Виневцева (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.,В.Н.Образцова (53) 681.3(088.8) (56) 1. Нейман Д. Вероятностная логю ка и синтез надежных организмов иэ ненадежных компонентов.-В сб. Автоматы . М., Мир, 1956, с. 68-139.

2. Федоров Р,Ф., Яковлев В.В., -Добрис,,Г.В. К:тохастические i . преобразователи йнформацйй Л., Машиностроение, 1978, с. 304.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 750498, кл. G 06 F 15/36, 1978.

4. Кирий В.Г. О реализации операций нейронной логики с помощью стохастических .элементов. Труды Иркутского политехнического института. Сер. Техническая кибернетика, вып. 56(A), 1972 (прототип). ..Su„„ 3018116 А (54) (57) ВЕРОЯТНОСТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАГЕЛЬ, содержащий элемент ИЛИ, вы<од которого является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йз я тем, что, с целью повышения точ ,ности, дополнительно содержит ре:версивный и суммирующий счетчики, распределитель импульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, информационный вход которого является входом преобразователя, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу суммирующего счетчика, а первый и второй выходы соединены соот- Я ветственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с входами элементов

И и ИЛИ, выход элемента ИЛИ соедиФ с нен с входом суммирующего счетчика.

101811 6 мент б ЗАПРЕТ, информационный вход

7 которого является входом 8 усилителя, а управляющий (запрещающий) вход 9 — подключен к выходу элемента 5 И, входы элемента 5 И соединены со входами элемента 1 ИЛИ и подключены к разрядным выходам ре-, версивного счетчика 2. Выход элемента б ЗАПРЕТ через распределитель

4 соединен с суммирующим входом

10 счетчика 2, вычитающий вход которого через распределитель 4 подключен к выходу суммирующего счетчика 3 ° Вход счетчика 3 подключен к выходу элемента 1 ИЛИ, который является выходом 10 усилителя.

На фиг.2 показаны передаточные характеристики 11, 12, 13, 14 усилителя вероятности при разрядносх„ ти реверсивного счетчика, соответ ственно: равной 2,3,4,5 и коэффициента передачи, равном 8, (для сравнения штриховой линией показана передаточная характеристика протоИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в стохастических вычислительных устройствах.

Известны устройства, содержащие логический или арифметический сумма-. тор (счетчик), которые обеспечивают увеличение вероятности появления единицы в выходной бинарной слу чайной последовательности по сравне» нию с входной и которые называются, восстанавливающими органами или усилителями вероятности (1), - (3).

Недостатком указанных устройств, является отклонение передаточной характеристики от линейной при значениях выходной переменной, близких к единице (нулю), что приводит к появлению дополнительной систематической ошибки в вычисления

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь вероятности, содержащий элемент ИЛИ,.выход которого является выходом устройства, а вхо- ды через группу элементов И подклю- чены к разрядным выходам регистра сдвига (элементам задержки), вход младшего разряда которого является входом. устройства (4).

Недостатком данного преобразователя является низкая точность из-за отклонения передаточной характеристики от линейной при значениях выходной переменной, близких к единице (нулю) .

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь, содержащий элемент ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя, дополнительно содержит реверсивный и суммирующий счетчики, распределитель импульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, информационный вход которого является входом преобразователя, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу суммирующего счетчика, а первый и второй выходы соединены соот.ветственно с суммирующим.и вычитающим входами реверсивного счетчика, .Разрядные выходи реверсивного счетчика соединены с входами элементов

И и ИЛИ, выход элемента ИЛИ соедин нен с входом суммирующего счетчика.

На фиг.1 представлена блок-схема предложенного преобразователя; на фиг.2 - его передаточные характеристики.

ПреобраэЬватель содержит элемент 1 ИЛИ, реверсивный 2 и сувежРующий 3 счетчики, распределитель импульсов 4, элемент 5 И и элетипа при той же величине коэффициен та передачи) . !

Усилитель раоотает следующим образом.

При поступлении на вход 8 усилиТеля стационарной бинарной случайЗО ной последовательности символов содержимое реверсивного счетчика 2 в каждом такте случайным образом изменяется. При этом распределитель

4 преобразует запрещенную для

35 входов реверсивного счетчика комбинацию символов 11 в комбинацию 00, оставляя другие возможные комбинации 00, 01 и 10 без изменения, а через элементы

4р 5 и б ЗАПРЕТ осуществляется блокировка переполнения этого счетчика в случае, когда.его содержимое оказывается представленным в виде кода

111...1. Суммирующий счетчик 3 рабо4 тийт В режиме деления ВыхОднОЙ вероятности (средней частоты появления символов 1 на выходе 10 lf устройства) на 2 ргде k - количество разрядов счетчика 3. В этих условиях реверсивный счетчик 2 воспроизводит конечную марковскую цепь.

Коэффициент передачи предлагаемого устройства составляет К 2 " а линейность передаточной характерис тики (см.фиг.2) тем лучше, чем больше разрядность Р реверсивного счетчика 2.

Принимая в качестве базового объекта прототип, можно обнаружить, 60 что при одинаковых коэффициентах передачи и одинаковых затратах оборудования, исчисляемых количеством использованных элементов памяти (триггеров), т.е. при 3 k.8 = g.<

65, и n = 6 +к, предложенный усилитель

1018116

Фиг.1 дЮ

Риз.2

ВНИИПИ Заказ 3544/47 Тираж 706 Подписное

Фйлиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

3 вероятности обеспечивает уменьшение ошибки преобразования в

,% „, (p0 )

Например, при K=И С, к=4, 1=5 сшибка уменьшается более, чем на порядок.

Технико-зкономический эффект .предложенного устройства по срьвне нию с базовым заключается в возможности построения .на его основе ре.шающих схем с повышенной точностъв вычислений за счет уменьшение оши

;бок,,-вызванных .нелинейноствЖ иере

4аточной характеристики.