Вероятностный автомат

 

1. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АВТОМАТ, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен с информационным входом элемента И, выход которого подключен к тактовому входу регистра сдвига, выход переполнения которого соединен с его информационным входом, разрядные выходы которого подключены к первой группе информационных входов матричного коммутатора, разрядные выходы которого через блок элементов ИЛИ соединены соответственно с информационными входами элементов И, группы которых подключены соответственно к входам запоминающего устройства, выходы которого являются выходами автомата и подключены к второй группе информационных входов матричного коммутатора, управляющие входы элемента И и элементов И группы объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит блок формирования управляющих сигналов, состоящий из дешифратора, регистров И коммутатора, разрядные выходы которого подключены соответственно ко входам дешифратора, вькоды которого являются выходами блока и подключены к группе управляющих входов матричного коммутатора, группы информационных входов коммутатора блока формирования управляющих сигналов соединены соответственно с разрядными выходами регистров, разрядные входы которых являются первой группой установочных входов автомата, вторая группа установочных входов которого является соответственно группой управляющих входов коммутатора блока формирования управлякяцих сигналов. 2. Автомат по п. 1,отличаюСО щ и и с я тем, что матричный коммутатор содержит ячейки, каждая из которых состоит из группы элементов И, элемента ИЛИ и элемента И, первый вход которого в каждой ячейке соединен с выходом элемента ИЛИ своей ячейки, входы которого подключены к выходам элементов И группы своей ячейки, первые входы одноименных элео ментов И группы всех ячеек объединены 00 4;: и являются второй группой информационных входов матричного коммутато01 ра, вторые входы одноименных элеменСП тов И группы всех ячеек объединены и являются группой управляющих входов коммутатора, вторые входы каждого элемента И К ячеек (где К - число управляющих воздействий первой группы ) объединены и являются соотэетствующим входом первой группы информационных входов коммутатора, а выход элемента И каждой ячейки является соответствукицим выходом группы выходов коммутатора.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае св

G 06 F 15/20.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3490416/18-24 (22) 02.09.82 (46) 15.08.84. Бюл. Р 30 (72)B.È.ÔHHàåâ (7i) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (53) 68 1.3(088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 734701, кл. G 06 F 15/20, 1978 .

2. Авторское свидетельство СССР

Р 645162, кл. С 06 F 15/20, 1977 (прототип). (54) (57) 1. ВЕРОЯТНОСТНЫИ АВТОМАТ, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен с информационным входом элемента И, выход которого подключен к тактовому входу регистра сдвига, выход переполнения которого соединен с его информационным входом, разрядные выходы которого подключены к первой группе информационных входов матричного коммутатора, разрядные выходы которого через блок элементов ИЛИ соединены соответственно с информационными входами элементов И, группы которых подключены соответственно к входам запоминающего устройства, выходы которого явпяются выходами автомата и подключены к второй группе информационных входов матричного коммутатора, управляющие входы элемента И и элементов И группы объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и— ч а. ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит блок формирования управляющих сигналов, состоящий из дешифратора, регистров и коммутатора, разрядные выходы которого подключены соответственно ко входам дешифратора, выходы которого являются выходами блока и подключены к группе управляющих входов матричного коммутатора, группы информационных входов коммутатора блока формирования управляющих сигналов соединены соответственно с разрядными выходами регистров, разрядные входы которых являются первой группой установочных входов автомата, вторая группа установочных входов которого является соответственно группой управляющих входов коммутатора блока формирования управляющих сигналов.

2. Автомат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что матричный коммутатор содержит ячейки, каждая из которых состоит из группы элементов И, элемента ИЛИ и элемента И, первый вход которого в каждой ячейке соединен с выходом элемента ИЛИ своей ячейки, входы которого подключены к выходам элементов И группы своей ячейки, первые входы одноименных элементов И группы всех ячеек объединены и являются второй группой информационных входов матричного коммутатора, вторые входы одноименных элементов И группы всех ячеек объединены и являются группой управляющих входов коммутатора, вторые входы каждого элемента И К ячеек (где k — - число г управляющих воздействий первой группы) объединены и являются соответствующим входом первой группы информационных входов коммутатора, а выход элемента И каждой ячейки является соответствующим выходом группы выходов коммутатора.

110845

1О

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании сложных стохастических систем, описываемых марковскими процессами, а также 5 для построения вычислительных и управляющих устройств, учитывающих влияние среды на целевую функцию.

Известен вероятностный автомат, содержащий генератор тактовых импульсов, первый генератор случайных импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого элемента И, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй блоки элементов И, матричный коммутатор, запоминающее устройство, каждая ячейка которого состоит из триггера и элемента ИЛИ, регистр, разрядные выходы которого соединены соответственно с первой группой входов матричного коммутатора, вторая группа входов которого соединена с выходами запоминающего устройства, входы кото- 5 рого соединены с выходами первого блока элементов И, группа управляющих входов первого блока элементов И объединена и подключена к выходу генератора тактовых импульсов, инфор-ЗО мационная группа входов первого блока элементов И соединена с выходами матричного коммутатора, второй и третий регистры, второй генератор случайных импульсов и второй элемент И, . 35 информационный вход которого соединен с выходом второго генератора слу чайных импульсов, а управляющий вход — с управляющим входом первого элемента И и тактовым входом третье40 го регистра, разрядные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами второго регистра, вход которого соединен с выходом первого элемента И, при этом разрядные выходы

45 третьего регистра соединены с группой йнформационных входов второго блока элементов И, группа управляющих входов которого объединена и подключена к выходу второго элемента Й 1

Недостаток известного устройства состоит в том, что данный вероятностный автомат является автономным, т.е.

I имеет единственную матрицу переходных . вероятностей и не может быть использо- .55 ван в системах, учитывающих реакцию среды, так как не даст точного решения.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности функциональных и конструктивных признаков является вероятностный автомат, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, генератор тактовых импульсов, элемент И, регистр, матричный коммутатор, блок элементов И, запоминающее устройство, причем выход генератора пуассоновского потока импульсов соединен с информационным входом элемента И, выход которого соединен с тактовым входом регистра, выход переполнения которого соединен с информационным входом регистра, разрядные выходы которого соединены с первой группой информационных входов матричного коммутатора, выходы которого соелинены с информационными входами блока элементов И, управляющие входы которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов и управляющим входом элемента И, а выходы — со входами запоминающего устройства, выходы которого соединены соответственно со второй группой входов матричного коммутатора и с выходными шинами вероятностного автомата (2 ).

Недостаткок известного устройства состоит в следующем. Известный вероятностный автомат не имеет входных воздействий, т,е. является автономным, что существенно сужает область

его применения вследствие ограниченных функциональных возможностей.

Действительно, во всех промьппленных системах в функции управления учитываются не одно, а несколько управляющих воздействий. На всякое управляющее воздействие имеется реакция среды, которая должна учитываться в функции управления. Например, при управлении распределением потоков

У сообщений на сети связи сообщения разной семантики требуют различных законов распределений. Известное устройство в данном случае не применимо, так как не позволяет осуществлять моделирование с требуемой точностью.

Цель изобретения — повышение точ.ности вероятностного автомата.

Указанная цель достигается тем, что в вероятностный автомат, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен

О информационным входом элемента И, выход которого подключен к тактовому входу регистра сдвига, выход перепол.нения которого соединен с его инфор1108455

3 мационным входом, разрядные выходы которого подключены к первой группе информационных входов матричного коммутатора, разрядные выходы которого через блок элементов ИЛИ соединены соответственно с информационными входами элементов И, группы которых подключены соответственно к входам запоминающего устройства, выходы которого являются выходами автомата и подключены к второй группе информационных входов матричного коммутатора, управляющие входы элемента И и элементов И группы объединены и подключены к выходу генератора тактовых им-

15 пульсов, дополнительно введен блок формирования управляющих сигналов, состоящий из дешифратора, регистров и коммутатора, разрядные выходы которого подключены соответственно ко входам дешифратора, выходы которого являются выходами блока и подключены к группе управляющих входов матричного коммутатора, группы информационных входов коммутатора блока форми- 25 рования управляющих сигналов соединены соответственно с разрядными выходами регистров, разрядные входы которых являются первой группой установочных входов автомата, вторая груп30 па установочных входов которого является соответственно группой управляющих входов коммутатора блока формирования управляющих сигналов.

Кроме того, матричный коммутатор З5 содержит ячейки, каждая из которых состоит из группы элементов И, элемента ИЛИ и элемента И, первый вход которого в каждой ячейке соединен с выходом элемента ИЛИ своей ячейки, 40 входы которого подключены к выходам элементов И группы своей ячейки, первые входы одноименных элементов И группы всех ячеек объединены и являются второй группой информационных 45 входов матричного коммутатора, вторые входы одноименных элементов И группы всех ячеек объединены и являются группой управляющих входов коммутатора, вторые входы каждого элемен- 50 та И К ячеек (где К вЂ” число управляющих воздействий первой группы) о6оединены и являются соответствующим входом первой группы информационных входов коммутатора, а выход элемен- 55 та И каждой ячейки является соответствующим выходом группы выходов коммутатора.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемоего устройства; на фиг ° 2 функциональная схема блока формирования управляющих сигналов; на фиг. 3 — функциональная схема матричного коммутатора; на фиг. 4 функциональная схема группы элементов И; на фиг. 5 — функциональная схема блока элементов ИЛИ; на фиг.6 функциональная схема запоминающего устройства; на фиг. 7 — функциональная схема коммутатора блока формирования управляющих сигналов; на фиг. 8 — функциональная схема регистров блока формирования управляющих сигналов; на фиг. 9 — функциональная схема дешифратора блока формирования управляющих сигналов; на фиг.10функциональная схема кодопреобразователя дешифратора блока формирования управляющих сигналов.

Блок-схема вероятностного автомата (фиг. 1) содержит первую группу установочных входов 1 — 1К1„ вторую

1 rl

11 группу установочных входов 2 -2

1 nt блок 3 формирования управляющих сигналов, матричный коммутатор 4, регистр 5 сдвига, элемент И 6, генератор 7 пуассоновского потока импульсов, генератор 8 тактовых импульсов, группу элементов И 9, блок 10 элементов ИЛИ, выходные шины 111-11+, запоминающее устройство 12.

Функциональная схема блока 3 формирования управляющих сигналов (фиг. 2) содержит первые входы 1

1 и

1 „, вторые входы 21-2!1, коммутатор 13, регистры 14„-14„, дешифратор 15, выходы 161„— 16,1,.

Функциональная схема матричного коммутатора 4 (фиг. 3) содержит управляющие входы 16„„ -16,„, группь.

1 Th

1 элементов И 17 — 17" элемен11 Tn%3 ты ИЛИ 18„„-18 1„элементы И 1911—

19,„1,, первую группу информационных входов 20 -20 „ блока 4, вторую группу информационных входов 2 1

211, блока 4, группу выходов 22„„—

221, блока 4.

Функциональная схема группы элементов И 9 (фиг. 4) содержит управляющий вход 23, элементы И 241-24,, информационные входы 251-25 группы, выходы 261-26 группы элементов И 9.

Функциональная схема блока 10 элементов ИЛИ (фиг. 5) содержит входы .22 1„ -22К„, блока 10, элемен3 11084 гы ИЛИ 27 -27„,, выходы 25„-25> блока 10.

Функциональная схема запоминающего устройства 12 (фиг. 6) содержит входы 26 -26 блока 12, триггеры 28>-281„ элементы ИЛИ 29>-29„, выходы 21 -21 блока 12.

Функциональная схема коммутатора 13 блока 3 формирования управляющих сигналов (фиг. 7) содержит управ- 10 ляющие входы 24 -2„ коммутатора 13, элементы И 30 -30 "„, информационные входы 3111 -31 коммутатора 13, эле1 менты ИЛИ 321„ -32 „, разрядные выходы 33 -33 1,коммутатора 13, f

Функциойальная схема каждого регистра 14; блока 3 (фиг. 8) содержит разрядные, входы 1 -1, разрядные выходы 31., -31",, регистры 34"„„ -34, Функциональная схема дешифратора 15 блока 3 (фиг. 9) содержит выхо1 1 ды 161 -161,1,, входы 33 1 -33(„кодопреобразователи 35„„ -35 >

Функциональная схема кодопреобразователя 35 (фиг. 10) дешифратора 15 блока 3 содержит первые входы 331—

33» дешифратор 36, преобразующий код двоичный в число-импульсный код, первый элемент ИЛИ 37, регистр 38 сдвига, второй элемент И 39, управ30 ляемый генератор 40 тактовой частоты, первый триггер 41, элемент 42 задержки времени, вторые элементы И 431-43 третьи элементы И 44 -44, вторые входы 45„ -45, четвертые элементы И 46, -46„„, пятые элементы И 47„—

47„, второй элемент ИЛИ 48, вторые триггеры 491 -49,„, третьи элементы ИЛИ 50„ -50„, первые и вторые выходы соответственно 16"-16, 5 1„ -51

Элементы устройства вероятностно40 го автомата взаимосвязаны следующим образом.

Первая 1„ -1 и вторая Z 2„

11 Мс группы установочных входов соединены соответственно с первыми и вторыми

45 входами блока 3 формирования управляющих сигналов выходы KQTopoI Î подключены соответственно к управляющим входам матричного коммутатора 4, первая группа информационных входов которого подключена к разрядным выходам регистра 5 сдвига, выход переполнения которого соединен с информационным входом регистра 5, а тактовый вход подключен .к выходу 55 элемента И 6, информационный вход которого подключен к выходу генератора 7 пуассоновского потока импульсов, 55 б а управляющий вход подключен к выходу генератора 8 тактовых импульсов и управляющим входам группы элементов И 9, информационные входы которой подключены к выходам блока 10 элементов ИЛИ, входы которого подключены к разрядным выходам матричного коммутатора 4, вторая группа информационных входов которого подключена соответственно к выходам 111-111„ вероятностного автомата и выходам запоминающего устройства 12, входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И 9 группы.

В блоке 3 формирования управляющих сигналов первые входы 1" -1 соеи Н 1с k динены с разрядными входами регистров 14 -14 „ соответственно, разрядные выходы которых подключены к информационным входам коммутатора 13, управляющие входы которого подключены ко вторым входам 2> 2„ блока 3, а разрядные выходы подключены ко входам дешифратора 15, выходы которого являются выходами 16„„ — 16, блока 3.

В матричном коммутаторе 4, который содержит ячейки, каждая из которых состоит из группы элементов И 17 к 11

171,„, элемента ИЛИ 1811-18 1 и элеrn% мента И 1911 -19,1,, причем уйравляющие входы 16 -16 соединены соотг ветственно с первыми входами соответствующих элементов И 17„„ -17 „, группы, выходы которых соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ 18„„ -18„,1„ причем со входами элемента ИЛИ 18; соединены выходы элементов И 17; -17 1 группы, вьгхо1 1<, ды элементов ИЛИ 18 „ -18,„1,подключены к первым входам соответствующих элементов И 19„, -19 1„ вторые входы которых подключены к первой группе информационных входов 20 -20„,матричного коммутатора 4, вторая группа информационных входов которого 2 1

21 подключена ко вторым входам соотЪ

1с ветствующих элементов И 17„„ -17 1,1, групп, а разрядные выходы 22„„ -221, соединены с выходами соответствующих элементов И 1911 — 19 1 В группе элементов И 9 управляющий вход 23 соединен с первыми входами элементов И 24 1- 241<, выходы соединены с выходами 261-261, элементов И 24, вторые входы которых соединены с информационными входами 25 -25 группы. В блоке элементов ИЛЙ 10 входы 22„„ -22 1, соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ 271-27, 1108455 е Р11 ре ре ре

-11 12 15 е е е

21 22 23

"е е c" р11 рм р1з

° ° ° е

2% е

° ° ° p

P е

1 2 2

5 с 5

1 1 1

244

0 1 2

3 3

2 1

3 3

1 2 1

3 3 3

1 7

8 8

1 2

3 3

001

P а

111

424 выходы которых соединены с выходами 251 -251, блока 10. В запоминающем устройстве 12 входы 26 -26 соедине1 1 ны с единичными входами соответствующих триггеров 281-28, нулевые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ 29 29, а единичные выходы соединены с выходами 21 -21 блока 12 и соот1 1( ветствующими входами соответствующих элементов И 291-29®, причем единичный выход триггера®28; соединен с выходом 21; блока 12 и соответствующими входами элементов ИЛИ 291 -29

29 „-29>. В коммутаторе 13 блока 3 15 формирования управляющих сигналов управляющие входы 2 -2 соединены

1 и с первыми входами элементов И 30 п

11

301,, причем вход 2 соединен с пер1 выми входами элементов И 30 „ -301,1„ 20

11 „%И группы информационных входов 31 и

11

314,1, коммутатора 13 соединены со вторыми входами соответствующих элемен1 тов И 30 -301., выходы которых подключены ко входам соответствующих 25

Ю элементов ИЛИ 32„ 32 1,1,коммутатора 13. В регистре 14 . блока 3, соответствующие разрядные входы 1 -1 1,1, 11 соединены со входами регистров 34

11

34 1., выходы которых подключены щ к разрядным выходам регистра 14 < блока 3. В дешифраторе 15 блока 3

1 rn входы 33 „„ -331,1, соединены со входами соответствующих кодопреобразователей 35 1 -351,, первые выходы которых

35 соединены соответственно с выходами

16„„ -161.„ дешифратора 15, а вторые

1» tn выходы каждого кодопреобразователя 35;.(кроме последних 35;> )соедимены со входами соответствующих последующих кодопреобразователей 35 +„ тих+1 (кроме первых 3541).

Вероятностный автомат работает следующим образом.

По второй группе установочных входов 2 подаются входные управляющие воздействия х, х, ..., х„, причем подача управляющих воздействий осуществляется однозначно, т.е. если

s момент времени t на входе 2 было

1-1 3 50 управляющее воздействие х то это

1 значит, что на установочном входе 2 был единичный потенциал, а на остальных входах — нулевые потенциалы, и если в момент времени t1 будет

55 подано воздействие хЕ, то это значит, что на входе 2 е будет. единичный потенциал, а на остальных входах 2 (i1 1,п, iÔL) будет нулевой, потенциал.

Вероятностный автомат имеет В состояний и работа его определяется матрицами переходных вероятностей Р коды которой задаются по первой группе установочных входов 1 для каждого х в начале работы вероятностного автомата, причем переходные вероятности в виде двоичных ко" дов р (j=1,1с, i=1,%) для каждой матрицы Р (6 =1,n) заносятся по соответствующим первым установочным входам i в соответствующие регисту1 j ры 34) блока 3 формирования управляющих сигналов. Будем считать, что разрядность записываемых кодов постоянна и равна р . В общем виде матрица Р имеет вид

Для простоты предположим, что (=3, k =-=3 и известны (заданы) следующие матрицы переходных вероятностей

Тогда в блоке 3 формирования управляющих сигналов в регистры 14, 142, 145, в соответству щих регистрах 34 будут храниться коды вероятностей соответствующих матриц Р„, P и Рз (фиг. 2 и фиг. 8).

Генератор 7 совместно с регистром 5 образуют равновероятностный 1,% полюсник. Вероятность появления им-.

Ф пульсов на любом из разрядных выходов регистра 5 постоянна и равна

P=1/m, где m -число разрядных выходов

I регистра 5.

Равная вероятность появления импульсов на любом из разрядных выходов регистра 5 достигается тем, что частота работы генератора 7 на несколько порядков выше частоты работы генератора 8 тактовых импульсов.

Тогда между моментами появления импульсов генератора 8 записанная в регистре 5 единица многократно

"обегает" регистр 5, а в силу экспоненциального распределения интервалов между импульсами генератора 7 достигается равная вероятность появ110845

9 пения импульсов на разрядных выходах регистра 5 в момент обращения генератора 8.

Предположим, что в рассматриваемый момент времени t подано управляющее воздействие х2, т.е, потенциал имеется на втором входе 2, а в предыдущем t„ „ ìoìåíòå времени автомат находился и первом у состоянии. Отметим, что моменты време- !О ни задаются генератором 8 такто1 вой частоты.

Потенциал со второго входа 22 подается на управляющий вход 22 коммутатора 13 блока 3 и тем самьм !5 открывает соответствующие элементы И 30„ -30 и коды регист2 2. ров 34„„ -34 i,+ регистра 142 подаются

2М 2 м ы

2 менты KIN 32, -321,, выходы 33 ! 1

33 !, коммутатора на входы 331„—

P И 1

33 . дешифратора 15.

На выходах дешифратора !5 формируются управляющие потенциалы для матричного коммутатора 4.

Это происходит следующим образом.

Число выходов 16 от каждого кодопреобразователя 35 равно десяти.

В этом случае точность установки управляющих потенциалов равна 1/10.

На входы 33„„ -33 цешифратора 15 поP даются коды матрицы переходных вероятностей Р2. В кодопреобразователях 35>1, 3521, 35>1 на вторых входах (на фиг. 9 не показано) 45 -45

1 Р1 35 постоянно присутствуют нулевые потенциалы. На первые входы дешифраторов 36 кодопреобразователей 3511

351, 35 > подаются коды чисел 0,2;

0,4; 0,4 соответственно. Сумма чисел

40 каждой строки всегда равна единице.

Тогда дешифраторы 36 преобразуют двоичные коды чисел 0,2; С,4; 0,4 соответственно в число-импульсные коды 1100000000, 1111000000, 1111000000 5 т.е. на первых двух выходах дешифратора 36 кодопреобразователя 35 т1 и на первых четырех выходах дешифраторов 36 кодопреобразователей 35„ и 35„ будут потенциалы, На первые входы 33 -33 дешифрар торов 36 кодопреобразователей 35 „, 3522 и 35д подаются коды чисел 0;

0,33; 0,66 соответственно. Дешифраторы 36 преобразуют двоичные коды этих чисел в число-импульсгые коды 0000000000; 1110000000, 1111111000 соответственно, т.е. на всех выходах дешифратора 36 кодопреобразовате10 ля 352 будут нулевые потенциалы, на первых трех выходах дешифратора 36 кодопреобраэователя 3522 и на первых семи выходах дешифратора 36 кодопреобразователя 35 будут еди23 ничные потенциалы.

На первые входы 33 дешифраторов 36 кодопреобразователей 35 1, 35з>, 35зз подаются коды чисел 0,125;

0,875; 0 соответственно. Дешифраторы 36 преобразуют двоичные коды чисел в число-импульсные коды

10000000003 11111111103 0000000000 соответственно.

В кодопреобраэователе 35< изменение состояний выходов дешифратора 36 вызывает через элемент ИЛИ 37 сброс триггеров 49 в нулевое состояние и переброс триггера 41 в единичное состояние..Генератор 40 запускается и подает тактовые импульсы на тактовый вход регистра 38, в первых двух ячейках которого записаны единицы.

На первом такте работы генератора 40 на выходе элемента И 44„ бу- . дет нулевой потенциал и срабатывает элемент И 39. Потенциал с выхода элемента И 39 сбрасывает триггер 41 в исходное нулевое состояние, через элементы И 43 и 43 перебрасывает триггеры 49 и 49 в единичные состояния и через элемент задержки времени 42 сбрасывает регистр 38 в исходное состояние, обнулив все его ячейки. На первых выходах 16, 16

1 2 и вторых выходах 51„и 51 будут единичные потенциалы, а на остальных его выходах 16 -16 и 51 -51

1о нулевые потенциалы.

В кодопреобразователе 35 измене-, ние состояний выходов дешифратора 36 через элемент ИЛИ 37 вызывает сброс триггеров 49 в нулевое состояние и переброс триггера 41 в единичное состояние. Триггер 4 1 запускает генератор 40. На вторых входах 45„ и 452 имеются единичные потенциалы, поданные с выходов 511 и 51 кодопреобразователя 35„„ .

В регистре 38 в первых четырех ячейках записаны единицы. По первому импульсу генератора 40 на выходе элемента ИЛИ 48 будет единичный потенциал. По заднему фронту первого импульса генератора 40 содержимое регистра 38 сдвигается вправо, т.е. на его выходах будет код 0111100000.

На втором импульсе генератора 40 на выходе элемента ИЛИ 48 будет также

11 } 108455 12 единичный потенциал (единица на вы- состояние (тем самым останавливаетходе элемента И 44 ). По заднему ся генератор 40), через открытые фронту второго импульса генерато- элементы И 43 -43 переводятся

7 10 ра 40 содержимое регистра 38 сдви- триггеры 497-4910 в единичные состогается еще на единицу вправо, т.е ° яния и через элемент задержки врена его выходах будет код 0011110000. мени регистр 38 переводится в исходНа третьем импульсе генератора 40 ное нулевое состояние. На выхона выходе элемента ИЛИ 48 будет ну- дах 16 -16 будут нулевые потенциа l левой потенциал и срабатывает эле- лы так как триггеры 49 -49 нахо» 6 мент И 39. Потенциал с выхода эле- }ð дятся в нулевых состояниях, а на вымента И 39 сбрасывает триггер 41 ходах 16 -16 будут единичные потен1о в нулевое состояние (тем самым оста- циалы так как триггеры 49 -49 бу» 10 навливается генератор 40), через дут в единичном состояниях . открытые элементы И 439, 434, 439, По описанному алгоритму работы

43 перебрасываются трйггерй 493 — 1 на выходах 16 -1610 кодопреобразо21 21

496 в единичные состояния и через вателя 352„ будут нулевые потенциаэлемент задержки времени 42 в ре-. лы. На вьгходах 16 -16 кодопреобра"

22 22 гистре 38 обнуляются все его ячейки. зователя 35 будут единичные поНа выходах 16, 16, 16, 16 будут тенциалы, а на выходах 16 -16 это1 2 10

22 4 10

22 22 нулевые потенциалы, а на выходах 16, >O го кодопреобразователя — нулевые

16 — единичные потенциалы, так как потенциалы. На выходах 16 -16

23 29 триггеры 493 -496 находятся в единич- .кодопреобразователя 35 9 будут нуле29 ных состояниях. На выходах 51„, 51 вые потенциалы, а на выходах 16 4будут единичные потенциалы, так как

1» 2

16 23 — единичные потенциалы. о

» имеются потенциалы на входах 45, Йа выходе 16 кодопреобразовате31 и 45 и триггеры 49, 492 находятся Jla 353„ будет Установлен единичный в нулевых состояниях, следовательно, потенциал, на выходах 16 -16 10 дан31 91 единичные потенциалы имеются на вы- ного кодопреобразователя 35 — нулеходах элементов И 471 и 472. На вы- вые потенциалы. На выходе 16 кодоходах 51 -516 имеются единичные позр преобразователя 35 будет нулевой

92 тенциалы, так как триггеры 499 -496 потенциал, а на остальных его выхоимеют потенциал на единичном выходе. дах 16 -16 — единичные поте

2 1о

32 32 потенциалы.

Следовательно, имеется потенциал на На выходах кодопреобразователя 35 выхо е д :элементов И 463-46 . На выхо- будут установлены нулевые потенциалы.

33 дах 51 -51 имеются нулевые потен- управляющие потенциалы с выхоциалы, так как элементы И 46 -46 о дов 16 -16 (16 " и И 47 -47 запе ты.

7 1о 1„1,1, 1„— 33 öëÿ Рассмат1о заперты. риваемого примера) блока 3 подаются

В кодопреобразователе 351 изме- на соответствующи

13 вующие управляющие вхонение состояний выходов дешифрато- ды 16" -16 ма „ма тричн о го к омму таторов 36 через элемент ИЛИ 37 вызыва- ра 4 подготавли а

» отавливая соответствующие ет сброс триггеров 49 в нулевые сос- элементы И 171 -17 " . таяния и переброс триггера 41 в еди- Для рассмат

11 М% сматриваемого примера отничное состояние. Триггер 4 1 запус- крывающий поте отенциал удет на первых б кает генератор 40. На вторых вхо- входах элементов И 17 -17 171 дах 451-45 имеются единичные потен- 171; 17" ° 17 " ° 17 ° 171

11 21» 32» циалы, поданные с выходов 51 -516

4 4> 32» 62» 73» 83» 93» } 7 " открыва

1 6 откРываемых потенциалами с выкодопреобразователя 35„ . В регист- ходов кодопреобразователей 35, 35 ре 38 в первых четырех ячейках запи- 35 на первых первых выходах элементелеи саны единицы. По первым шести импуль. тов И 17 1 17 ° 17 °,7 ° 17 °

2 12» 22» 32» 43» 53» сам генератора 40 на выходе элемен- 17; 172 172 ° 172 ° 17 2

63» 73» р3» 93» 103» та ИЛИ 48 будут единичные потенциа- Р ваемых потенц енциалами с выходов кодолы, а по заднему фронту шестого им- преобразовате " 35 35 леи 22 H 23 Ha nep пульса генератора 40 на выходах ре- вых входах элеме И 173 ° 173

1 22» гистра 38 имеется код 0000001111. 173 17 17 17 17 3 ° 17 3

На седьмом импульсе генератора 40 17 3 ° 17»

12 92» з2» 10 2» открываемых Потенциалана выходе элемента ИЛИ 48 будет ну- 5 ми с выходов кодопреобразователей 35 левой потенциал и срабатывает эле- и 35

91

32 мент И 39, потенциал с выхода кото- Ранее бы

ыло принято, что в момент рого сбрасывает триггер 4 1 в нулевое времени t автома

} автомат находился в сос14

1108455

13 тоянии у (в первом состоянии), т.е.

1 на выходе 11 был потенциал, или был

1 открыт триггер 28„ запоминающего устройства 12. В этом случае потенциал.с первого выхода 21 устройства 12 подается на информационный вход 21 матричного коммутатора 4 или на вторые входы элементов И 17

17 В результате оказываются откры 1ñ тыми в первом столбце элемен- 10 ты И 17« -17г1, во втором столбце1 1

1 1 элементы H 17 г-17, в третьем столбце — элементы И 171 -1710, т.е.

1 1 на выходах элементов ИЛИ 18 „, 18г1, 18зг-18ьг, 187з 181оз бУдУт потенциа-15 лы, подаваемые на первые входы вторых элементов И 1911 19г1 19М 19Ьг

191 -19 1п соответственно. Тем самым обеспечивается вероятность перехода автомата из первого состояния в пер- 20 вое с вероятностью 2/ 10, во второе— с вероятностью 4/10, в третье — с вероятностью 4/10, что соответствует матрице переходов.Рг, учитывая равную вероятность появления сигналов 2S на любом из выходов регистра 5.

В момент времени t импульс генератора 8 закрывает элемент И 6 (тем самым зафиксировав единицу на одном из выходов регистра 5, допустимого на пятом выходе, и открывает элементы И 24„ -24 элементов группы 9. Импульс с пятого (из разрядных) выходов регистра 5 подается на вход 20> матричного коммутатора 4 и на выходе элемента И 19<> будет потенциал, который снимается с разрядного выхода 22г коммутатора 4, подается на вход 22 блока 10 элементов ИЛИ, через элемент ИЛИ 27г, выход 25г бло-4о ка 10 подается на вход 25 группы элементов И 9, через открытый элемент И 24>, выход 26г группы 9 подается на вход 26г запоминающего устройства 12 и перебрасывает триг- 4

rep 28> в единичное состояние. Потенциал с единичного выхода триггера 28 сбрасывает триггер 28„ в нулевое состояние через элемент ИЛИ 29

1 и подается на выход 11 вероятностног

ro автомата, что свидетельствует о переходе автомата во второе состояние yã

Далее внешняя среда дает на вторую группу установочных входов 2 очередное управляющее воздействие х, 1 и блок 3 формирования управляющих воздействий подает новые управляющие потенциалы на управляющие входы матричного коммутатора 4 и процесс повторяется по описанному алгоритму.

Вероятностный автомат используется для моделирования сложных стохастических систем либо как управляющее устройство, прогнозирующее поведение

С системы.

В большинстве реальных промьппленных системах функция управления вави" сит от входных и возмущающих воздействий, т.е. необходимо при управлении учитывать множество входных воздействий °

Известное устройство (оно же принято за базовое) является автономным и не выполняет данную функцию.

Если известно, что управляющее воздействие содержит Il факторов, то при построении управляющего устройства необходимо и известных устройств.

При построении управляющего устройства на базе предлагаемого вероятностного автомата необходим один автомат.

Если стоимость известного устройства С, а предлагаемого С, то экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства как управляющего:в системе с и входными . воздействиями определится формулой

Э=пС /С

Из формулы следует, что в зависимости от роста и существенно возрастает величина экономической эффективности использования предлагаемого устройства.

1308455

1 108455

2f Zg Zlg

1g

1ц

1нк

1108455

1391 Flgt 77I е ° °

1108455

25р

Фиг. 5 он

7А

26к

26з

Ор

7А» ?Ри 77»

Фу Из

ФжФ

Юр 77zz Л р он» Ю г 72Nm

1108455

1108455! 4 6 4к 6ê

3te 51Ф sf

/ „)/

° ° °

° Ф °

11

1 511 5/1

° ° °

° ° ° Kg ê2 н2

4 4

2кк 2нк Глм

4 4

Фиг. Я ф ф Л4

22g 224 224

4 r 4

° ° °

Мн4 344 З1н4

2Н4 2К4 2И4

16 f6 f6

У 4

2tt 2и 7ку

Лй 3 а Л

r 4 4 г г„ г

° ° ° ° ° °

DIKED 34у 5fp

/ 4 4

EjK 14 2 tK

/ /

22К Г2ф Z2K

4 4 4

4 4 4

ЛНН Лн #НА

i 108455

4Ьий lд

ВНИКНИ Заказ 5866(35 Тирах 699 Подписное

Филиал ШШ "Патент" ° r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4