Вероятностное множительное устройство
ВЕРОЯТНОСТНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор случайных чисел, блок сравнения, первая группа входов которого являет ся группой входов первого сомножителя устройства. вторая группа входов блока сравнения подключена к выходам генератора случайных чисел, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, в него введен блок элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, группа информационных входов блока элементов И является группой входов второго сомножителя i . устройства, выходы блока элементов И являются выходами устройства. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) д<ди G 06 F 15/36
ГОсудАРстВенный комитет сссР по делАм изОБРетекий и Отк ы1тий
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3594233/18-24 (22) 20.05.83 (46) 23.10.84. Бюл. Ф 39 (72) В.В.Яковлев, P.Ô.Ôåëîðîâ и Г.И.Кажомбердиева
;(71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 773628, кл. С 06 F 15/36, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР Ó 962941, кл. G 06 Р 7/70, 1981 (прототип). (54) (57) ВЕРОЯТНОСТНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ
УСТРОЙСТВО, содержащее генератор случайных чисел, блок сравнения, первая группа входов которого является группой входов первого сомножителя устройства. вторая. группа входов блока сравнения подключена к выходам генератора случайных чисел, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпнения точности, в него введен блок элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, группа информационных входов блока элементов И является группой входов второго сомножителя ,устройства, выходы блока элементов И являются выходами устройства.
1 11203
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вероятностных вычислительных устройствах при вычислении произведения двух чисел. 5
Известно вероятностное множительное устройство для вычисления произведения двух чисел, содержащее генераторы случайных чисел, блоки сравнения,,элемент И, реверсивный 10 счетчик 51 .).
Недостатком данного устройства является относительно низкая точ- ность
Наиболее близким к изобретению является вероятностное множительное устройство, содержащее два генератора случайных чисел, два блока сравнения, первые группы входов которых являются группами входов пер- 20 вого и второго сомножителей устройства, вторые группы входов блоков сравнения подключены к выходам генераторов случайных чисел, выходы блоков сравнения соединены с входами эле- 25 мента И, выход которого является выходом устройства (2 j.
Недостатком известного устройства
4 является невысокая точность, связаная с необходимостью преобразования щ в вероятность цифровых кодов обоих сомножителей.
Цель изобретения — повышение точности вычисления.
Поставленная цель достигается тем,35 что в вероятностное множительное устройство, содержащее генератор случайных чисел. блок сравнения. первая группа входов которого является группой входов первого сомножителя устрои- 40 ства. вторая группа входов блока срав-. нения подключена к выходам .генератора случайных чисел, введен блок элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, 45 группа информационных входов блока элементов И является группой входов второго сомножителя устройства, выходы блока элементов И являются выходами устройства. 50
Предлагаемая структура устройства позволяет повысить точность вычислений sa счет уменьшения дисперсии случайной величины на выходе устройства. 55
На чертеже представлена структурная схема вероятностного множительного устройства.
50 2
Устройство содержит генератор 1 случайных чисел, блок 2 сравнения, первая группа входов 3 которого является группой входов первого сомножителя устройства, вторая rpyrrna входов блока 2 сравнения соединена с выходами генератора 1 случайных чисел, выход блока 2 сравнения соединен с управляющим входом блока 4 элементов И. группа информационных входов 5 которого является группой входов второго сомножителя устройства. Выходы б блока 4 элементов И являются выходами устройства. Устройство тактируется синхроимпульсами.
Устройство работает следующим образом.
Цифровой код первого сомножителя
А = 1 0,1) подается на первую группу входов 3 блока 2 сравнения, на вторую группу входов которого поступают случайные равномерно распределенные числа от генератора 1 случайных чисел. На выходе блока 2 сравнения образуется тактированная случайная последовательность двоичных символов с вероятностью появления единиц, равной А. Эта последовательность поступает на управляющий вход блока 4 элементов И, на группу информационных входов 5 которого подается детерминированное число — цифровой код второго сомножителя В = (0,11.
На выходах 6 блока 4 элементов И,. которые являются выходами устройства, образуется тактированная последовательность многоразрядных случайных кодов Z-, причем случайная величина Z, 1 У вЂ” 1 принимает значение Е;„= О,Z; = В °
Математическое ожидание последовательности Е равно . M(Z.,)=Z.„Р(2,)+Z Р(2, )=O(a-4)+BA=AB, гце Р(1,) и P )2 ственно. Таким образом, устройство реализует операцию умножения двух чисел А и В. Однако точность выполнения этой операции, оцениваемая величиной дисперсии случайной величины Е„, в предлагаемом устройстве существенно выше по сравнению с известным устройством. Дисперсия случайной последователь ности многоразрядных случайных кодов Z. равна 1l (z.,)=M(z,)-и (z,)=B л-1 в =дв (1 л), Составитель В.Гребенников Техред И.Асталош Корректор М.Леонтюк Редактор Н.Бобкова Заказ 7744/37 Тираж 698 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 11 тогда как в известном устройстве дисперсия бинарной случайной последовательности на выходе равна ф„Дг,. } =дв (-дв1. Сравнение средних значейий дисперсий 7 Я,l и и (z ) илв всего мио20350 4 жества возможных значений чисел А и В в интервале (0,11 показывает, что точность предлагаемого устройства в среднем в 2 5 раза вышее, чем 5 точность известного устройства.
