Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов



Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов
Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов

 


Владельцы патента RU 2557446:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выполнения операции определения знака числа, представленного в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия и обеспечение контроля корректности определения знака. Устройство содержит группу входных регистров для хранения числа, представленного в коде симметричной системы остаточных классов, энергонезависимые регистры для хранения интервально-позиционной характеристики константы - наибольшего положительного числа в симметричной системе остаточных классов, блок вычисления интервально-позиционной характеристики, блок проверки правильности интервально-позиционной характеристики, блок сравнения интервально-позиционных характеристик, двухвходовой двоичный дешифратор. 3 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выполнения операции определения знака числа, представленного в системе остаточных классов.

Известно устройство для определения знака числа, представленного в системе остаточных классов (А.С. SU №1552181, БИ №11, 23.03.1990), которое содержит блок 1 определения номера интервала, группу информационных входов 2 устройства, первую 3 и вторую 4 схемы сравнения, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ, первый 7 и второй 8 входы константы устройства, первый 9 и второй 10 выходы устройства. Данное устройство основано на выявлении принадлежности интервала, в котором находится число, представленное в системе остаточных классов (СОК), к группе положительных или отрицательных интервалов по данному основанию СОК pi, на которые разбит полный модулярный диапазон [0, P-1], где P - это произведение всех оснований СОК. Недостаток данного устройства - большая сложность и низкое быстродействие, поскольку для определения знака числа необходимо работать с (P/pi)-разрядными числами.

Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для определения знака модулярного числа, основанное на приближенном методе (А.С. RU №2503995, БИ №1, 10.01.2014), содержащее входные регистры по модулям p1, p2, …, pn для временного хранения разрядов СОК, параллельный сумматор для суммирования | P i / p i | p i α i , входные шины для подачи исходного числа, просмотровые таблицы для хранения произведений констант разрядов СОК | P i / p i | p i α i , представленных в двоичном коде. Однако данное устройство не позволяет проверить корректность определяемого знака в том случае, если число находится в непосредственной близости к точке, разбивающей весь числовой диапазон СОК на область положительных и отрицательных значений.

Техническим результатом заявляемого устройства для определения знаков чисел в системе остаточных классов является повышение быстродействия по отношению к устройствам, основанным на точных методах, и обеспечение контроля корректности определения знака. Представленные положения обеспечиваются за счет использования новой интервально-позиционной характеристики модулярной арифметики, которая аппроксимирует с двух сторон относительную величину числа в модулярном представлении.

Описание устройства: в основе функционирования заявляемого устройства для определения знаков чисел в системе остаточных классов лежит новый метод интервальной оценки относительной величины модулярного кода. Рассмотрим его.

Пусть базис СОК задан попарно взаимно простыми нечетными модулями p1, p2, …, pn и P = Π i = 1 n p i . Тогда целое число X из интервала [0, P-1] будет представлено в виде независимых наименьших неотрицательных остатков x1, x2, …, xn, причем x i X mod p i | X | p i . Позиционная величина числа X в соответствии с известной Китайской теоремой об остатках определяется соотношением

где B1, B2, …, Bn - ортогональные базисы СОК, каждый i-й из которых суть произведение чисел Pi=P/pi и | P i 1 | p i . Здесь | P i 1 | p i - это вес ортогонального базиса (мультипликативная инверсия от Pi по модулю pi).

Знак числа в системе остаточных классов может быть введен различными способами. Наиболее распространенным способом является использование симметричной СОК. При этом если P - нечетное число, то весь числовой диапазон [0, P-1] разбивается на два равных интервала [0, (P-1)/2] и [(P+1)/2, P-1], и положительные числа представляются в младшем интервале, а отрицательные - в старшем. Таким образом, задача определения знака числа X, представленного в симметричной СОК, сводится к определению его положения относительно точки разбиения (P-1)/2. Для решения этой задачи требуется оценка позиционной величины числа X. Поскольку вычисление его абсолютной величины (1) трудоемко в силу того, что каждое слагаемое имеет значение порядка произведения модулей P, и его длина может существенно превышать размер машинного слова, заявляемое устройство, также как и известный аналог (А.С. RU №2503995, БИ №1, 10.01.2014), основано на оценке относительной величины.

Относительная величина E(X/P) модулярного числа X - это отношение его позиционного целочисленного значения к произведению всех модулей P, то есть

Так как точное рациональное значение E(X/P), изменяющееся в полуинтервале [0, 1), в общем случае не представимо в ЭВМ с ограниченной разрядной сеткой, возникает задача его аппроксимации. Для решения этой задачи используется новая интервально-позиционная характеристика (ИПХ) I ( X / P ) = [ X / P _ ,   X / P ¯ ] , которая определяется как отрезок с направленно округленными границами X / P _ и X / P ¯ , удовлетворяющими условию X / P _ E ( X / P ) X / P ¯ . ИПХ проецирует диапазон СОК на полуинтервал [0, 1), ассоциируя всякое модулярное число X с парой округленных позиционных чисел - границ, которые локализуют его относительную величину, как показано на фиг.1.

Границы ИПХ представляются в виде двоичных чисел с плавающей точкой, причем при вычислении нижней границы всегда используется округление до разрядности машинного слова с недостатком («вниз»), а при вычислении верхней границы - округление до разрядности машинного слова с избытком («вверх»). За счет этого обеспечивается включение I(X/P)∈E(X/P), то есть точная относительная величина (2) модулярного числа X локализуется его ИПХ. Нижняя граница вычисляется по формуле

а верхняя граница - по формуле

где xi - i-ый остаток числа X, | |1 - дробная часть аргумента, а стрелки соответствуют направленным округлениям до разрядности машинного слова при вычислении и суммировании слагаемых: ↓ - округление с недостатком, ↑ - округление с избытком.

В последовательном случае для вычисления формул (3) и (4) требуется O(n) элементарных операций с плавающей точкой, в параллельном - O(log n). Для сравнения, известные алгоритмы преобразования кода из системы остаточных классов в систему со смешанными основаниями требуют соответственно O(n2) и O(n) операций.

Абсолютную погрешность ИПХ характеризует ее диаметр, равный разности границ

Пусть n - размерность базиса СОК, а k - разрядность мантисс в двоичном представлении границ ИПХ, тогда при вычислении по формулам (3) и (4) диаметр (5) не превышает n2-k. При необходимости более точного вычисления ИПХ вместо формул (3) и (4) может быть использован оригинальный высокоточный алгоритм (Исупов К.С. Алгоритм вычисления интервально-позиционной характеристики для выполнения немодульных операций в системах остаточных классов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». - 2014. - Т. 14, №1. - С. 89-97). Этот алгоритм основан на возможности быстрого и безошибочного деления границ ИПХ, представленных нормализованными двоичными числами с плавающей точкой, на натуральные степени двойки и позволяет вычислить ИПХ с относительной ошибкой, определяемой для X≠0 отношением диаметра (5) к точной относительной величине (2), не превышающей априорно заданного предела ε, тем самым получить высокоточную информацию о величине числа в модулярном представлении без использования многоразрядной арифметики и трудоемкого преобразования в позиционную систему.

За счет направленных округлений погрешности, возникающие при вычислении границ ИПХ, приводят лишь к увеличению диаметра (5), не оказывая в общем случае влияния на свойство включения E(X/P)∈I(X/P). Но поскольку область значений границ ограничена полуинтервалом [0, 1), в ряде случаев указанное свойство может нарушаться. Это происходит тогда, когда число X очень мало по отношению к P, либо наоборот, находится в непосредственной близости с точкой P-1. В первом случае неправильно вычисляется нижняя граница ИПХ, а во втором - верхняя. В любом случае diam I(X/P)<0, т.е. нижняя граница больше верхней. Такая ИПХ называется неправильной по Каухеру или просто неправильной. Первое формальное условие корректного определения знака - правильность ИПХ числа X, представленного в симметричной СОК. Если это условие выполняется, то окончательный вывод о корректности знака формулируется на основании проверки второго формального условия, состоящего в отсутствии пересечения (коллизии) ИПХ I ( X / P ) = [ X / P _ ,   X / P ¯ ] и ИПХ I ( P 1 2 P ) = [ P 1 2 P _ , P 1 ¯ 2 P ] , локализующая относительную величину константы (P-1)/2, которая является наибольшим положительным числом в симметричной СОК (медианой модулярного диапазона). В терминах интервального исчисления это пересечение определяется интервалом

Если диаметр (5) этого интервала меньше нуля, то ИПХ не пересекаются в стандартном теоретико-множественном смысле, т.е. не содержат общих точек. В вырожденном случае может оказаться, что X=(P-1)/2. Поэтому второе формальное условие корректного вычисления знака числа определяется следующим образом:

Пусть в симметричной СОК с модулями p1, p2, …, pn дано число X=〈x1, x2, …, xn〉. Алгоритм определения знака sgn(X) числа X на основе использования техники интервально-позиционных характеристик формулируется следующим образом.

АЛГОРИТМ.

Шаг 0. Заранее вычисляется и сохраняется в памяти ЭВМ ИПХ I ( P 1 2 P ) , представленная в виде двух двоичных чисел с плавающей точкой, P 1 2 P _ и P 1 ¯ 2 P . Кроме этого предварительно вычисляется следующий набор мультипликативных инверсий - весов ортогональных базисов СОК

Шаг 1. Для числа X вычисляется I ( X / P ) = [ X / P _ ,   X / P ¯ ] по формулам (3) и (4), либо с использованием высокоточного алгоритма (Исупов К.С. Алгоритм вычисления интервально-позиционной характеристики для выполнения немодульных операций в системах остаточных классов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». - 2014. - Т. 14, №1. - С. 89-97).

Шаг 2. Проверяется первое формальное условие корректного определения знака: если X / P ¯ X / P _ , то условие выполняется. В этом случае выполняется переход к шагу 3, иначе - к шагу 5.

Шаг 3. Если X / P ¯ P 1 2 P _ , то X - положительное число в симметричной СОК. При этом алгоритм завершается с результатом sgn(X)=0. Иначе выполняется переход к шагу 4.

Шаг 4. Если X / P _ > P 1 ¯ 2 P , то X - отрицательное число в симметричной СОК. При этом алгоритм завершается с результатом sgn(X)=1. В противном случае диаметр интервала (6) является неотрицательным (нарушено второе формальное условие корректного определения знака числа) и необходимо выполнить переход к шагу 5.

Шаг 5. Если повышение точности вычисления ИПХ на шаге 1 неосуществимо в рамках разрядности используемых форматов представления данных, то необходимо преобразовать число X из СОК в систему счисления со смешанными основаниями и определить его знак на основании сравнения цифр полученного полиадического кода с соответствующими цифрами заранее вычисленного полиадического кода числа (P-1)/2, либо сформировать и выдать сигнал о невозможности определения знака числа X из-за недостаточной точности вычисления его ИПХ. Алгоритм при этом завершается.

ПРИМЕР.

Требуется определить знак модулярного числа X=〈6, 8, 10, 1〉, представленного в симметричной СОК.

1. Вычислим константы:

И П Х   I ( P-1 2P ) = [ 0,49, 0,50 ] ;

- набор весов ортогональных базисов (7):{6, 5, 9, 10}.

2. Вычисляем ИПХ числа X по формулам (3) и (4) с округлением до двух разрядов

Таким образом, получена ИПХ I(X/P)=[0,52, 0,56], которая является правильной, значит первое формальное условие корректного определения знака числа выполнено.

3. Условие X / P ¯ P 1 2 P _ не выполняется (0,56>0,49), переходим к следующему шагу.

4. Сравниваем противоположные границы ИПХ: 0,52>0,50, следовательно, X - отрицательное число в симметричной СОК и sgn(X)=1.

5. Проверка: P=9009, (P-1)/2=4504, преобразование в десятичную систему дает X=4850. Таким образом, число X лежит во второй половине полного диапазона, поэтому является отрицательным в симметричной системе остаточных классов.

Схема заявляемого устройства для определения знаков чисел в системе остаточных классов, функционирующего в соответствии с представленным алгоритмом, приведена на фиг.2. Устройство содержит группу входных регистров 1 для хранения числа, знак которого необходимо определить, энергонезависимые регистры 2, 3 для хранения соответственно нижней P 1 2 P _ и верхней P 1 ¯ 2 P границ интервально-позиционной характеристики I ( P 1 2 P ) , которая локализует относительную величину наибольшего положительного числа (P-1)/2 в симметричной СОК, блок вычисления интервально-позиционной характеристики 4, блок проверки правильности интервально-позиционной характеристики 5, блок сравнения интервально-позиционных характеристик 6, двухвходовой двоичный дешифратор 7. Группа входных регистров 1 предназначена для хранения числа X, представленного в дополнительном коде (в симметричной системе остаточных классов) в виде n-кортежа (где n - количество модулей СОК) и поступающего по входной шине данных 8, и содержит регистры 1.1, 1.2, …, 1.n, выходы которых соединены с информационными входами блока 4. Выходы блока 4 соединены с входами блока 5, а также с первыми двумя входами блока 6. Выход энергонезависимого регистра 2 соединен с третьим входом блока 6, а выход энергонезависимого регистра 3 соединен с четвертым входом блока 6. Выход блока 5 соединен с управляющим входом блока 6. Выходы блока 6 соединены со входами дешифратора 7. Выходы дешифратора 7 соединены с выходными шинами 9, 10, 11.

Работа заявляемого устройства для определения знаков чисел в системе остаточных классов осуществляется следующим образом. Заранее и однократно вычислена интервально-позиционная характеристика I ( P 1 2 P ) = [ P 1 2 P _ , P 1 ¯ 2 P ] аппроксимирующая с двух сторон относительную величину константы (P-1)/2, где P - произведение всех модулей СОК. В энергонезависимые регистры 2 и 3 записаны значения нижней и верхней ее границ, P 1 ¯ 2 P и P 1 ¯ 2 P соответственно. Числом X=〈x1, x2, …, xn〉, представленном в дополнительном модулярном коде, поступает по входной шине данных 8 и записывается в группу 1 входных регистров. Из группы регистров 1 данные подаются на входы блока 4, в котором осуществляется вычисление ИПХ I(X/P). Вычисленная ИПХ, которая представляется в виде двух двоичных чисел с плавающей точкой, X / P _ и X / P ¯ , подается на блоки 5 и 6. Блок 5 производит сравнение границ X / P _ и X / P ¯ : если X / P ¯ X / P _ , то на соответствующий управляющий вход блока 6 подается сигнал логической единицы. Если X / P ¯ < X / P _ , то на соответствующий управляющий вход блока 6 подается сигнал логического нуля. В блоке 6 осуществляется последовательное сравнение границ ИПХ: X / P ¯ с P 1 2 P _ и X / P _ с P 1 ¯ 2 P и результат подается на входы дешифратора 9: если X / P ¯ P 1 2 P _ , то на первом и втором выходах блока 6 формируются сигналы логического нуля; если X / P _ > P 1 ¯ 2 P , то на первом выходе блока 6 формируется сигнал логического нуля, а на втором выходе блока 6 формируется сигнал логической единицы; в противном случае, а также если на управляющем входе блока 6 установлен логический ноль, на обоих выходах блока 6 формируются сигналы логической единицы. Дешифратор 7 работает следующим образом: если на обоих его входах установлены сигналы логического нуля (код «00»), то подается сигнал на шину 9, свидетельствующий о том, что X - неотрицательное число; если на первом входе установлен логический ноль, а на втором - логическая единица (код «01»), то подается сигнал на шину 10, свидетельствующий о том, что X - отрицательное число; если на обоих входах дешифратора 7 установлены сигналы логической единицы (код «11»), то подается сигнал на шину 11, свидетельствующий о том, что знак числа X не может быть определен в силу недостаточной точности вычисления интервально-позиционной характеристики. Код «10», установленный на входе дешифратора 7, является запрещенным и свидетельствует об аппаратном сбое.

Пример работы заявляемого устройства представлен на фиг.3. В данном примере определялся знак числа X=〈0, 1, 8, 3〉, представленного в симметричной СОК с модулями {7, 9, 11, 13}. Интервально-позиционная характеристика вычислялась в блоке 4 с округлением до двух значащих десятичных цифр после запятой.

Трудоемкость заявляемого устройства оценивается следующим образом. Для вычисления нижней границы ИПХ X / P _ по формуле (3) в блоке 4 необходимо выполнить n умножений модулярных разрядов xi на мультипликативные инверсии | P i 1 | p i , n делений полученных произведений на модули pi с округлением «вниз» (переключение режима округления арифметико-логического устройства (АЛУ) требует выполнения одной операции - загрузки предустановленной маски в регистр управления), n-1 сложений с накоплением и одну операцию получения дробной части результатной суммы. Следовательно, вычисление нижней границы ИПХ требует выполнения 3n+1 арифметических операций с плавающей точкой. Если нижняя граница уже вычислена, то для вычисления верхней границы X / P ¯ по формуле (4) в блоке 4 не нужно повторно умножать мультипликативные инверсии на остатки числа xi, остается выполнить одно переключение АЛУ в режим округления «вверх», n делений, n-1 сложений и одно отбрасывание целой части суммы, итого 2n+1 операций. В общей сложности при последовательном вычислении ИПХ в соответствии с формулами (3) и (4) необходимо выполнить в общей сложности 5n+2 арифметических операций с плавающей точкой. Одну операцию сравнения позиционных чисел требуется выполнить в блоке 5 и максимум две операции сравнения позиционных чисел требуется выполнить в блоке 6. Задержка на блоке 7 определяется лишь временем работы двоичного дешифратора и не оказывает существенного влияния на трудоемкость. Таким образом, в общей сложности для определения знака числа, представленного в n-модульной СОК, требуется выполнить 5(n+1) арифметических операций с плавающей точкой, при условии достаточной точности вычисления ИПХ. В среднем n(n-1) операций над остатками требуется для преобразования числа из n-модульной СОК в систему счисления со смешанными основаниями в соответствии с алгоритмом, представленным в публикации ученых Н.М. Yassine и W.R. Moore (Improved mixed-radix Conversion for Residue Number Architectures // Circuits, Devices and Systems, IEEE Proceedings, 1991, Vol.138, Issue 1, P. 120-124). Сравнение цифр полученного кода в системе со смешанными основаниями с соответствующими цифрами предопределенной константы (наибольшего положительного числа в симметричной СОК) потребует в худшем случае еще n операций. Таким образом, для определения знака числа с помощью устройства на базе метода преобразования модулярных представлений в систему счисления со смешанными основаниями требуется выполнить в среднем n2 арифметических операций. Следовательно, эффект повышения быстродействия от использования заявляемого устройства может достигать n2/5(n+1) раз, где n - количество модулей СОК.

Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов, содержащее группу из n входных регистров, для хранения числа, представленного в симметричной системе остаточных классов, отличающееся тем, что содержит первый и второй энергонезависимые регистры для хранения соответственно нижней P 1 2 P _ и верхней P 1 ¯ 2 P границ интервально-позиционной характеристики I ( P 1 2 P ) , которые представлены в виде двоичных чисел с плавающей точкой и приближают с двух сторон относительную величину наибольшего положительного числа (P-1)/2 в симметричной системе остаточных классов, где P - произведение всех n модулей системы остаточных классов,

блок вычисления интервально-позиционной характеристики, который функционирует по принципу двоичного арифметико-логического устройства с плавающей точкой с возможностью переключения режимов округления и имеет n информационных входов и два выхода,

блок проверки правильности интервально-позиционной характеристики, который имеет два информационных входа и один выход,

блок сравнения интервально-позиционных характеристик, имеющий четыре информационных входа, один управляющий вход и два выхода, двоичный дешифратор, имеющий два входа и четыре выхода,

причем выходы группы входных регистров соединены с информационными входами блока вычисления интервально-позиционной характеристики,

первый и второй выходы блока вычисления интервально-позиционной характеристики соединены соответственно с первым и вторым входами блока проверки правильности интервально-позиционной характеристики, а также с первым и вторым информационными входами блока сравнения интервально-позиционных характеристик,

выходы первого и второго энергонезависимых регистров соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами блока сравнения интервально-позиционных характеристик

выход блока проверки правильности интервально-позиционной характеристики соединен с управляющим входом блока сравнения интервально-позиционных характеристик,

первый и второй выходы блока сравнения интервально-позиционных характеристик соединены соответственно с первым и вторым входами двоичного дешифратора,

выходы двоичного дешифратора являются выходами устройства для определения знака числа в системе остаточных классов: «X≥0», «X<0», «Знак не определен».

Устройство для определения знаков чисел в системе остаточных классов, содержащее группу из n входных регистров, для хранения числа, представленного в симметричной системе остаточных классов, отличающееся тем, что содержит первый и второй энергонезависимые регистры для хранения соответственно нижней и верхней границ интервально-позиционной характеристики , которые представлены в виде двоичных чисел с плавающей точкой и приближают с двух сторон относительную величину наибольшего положительного числа (P-1)/2 в симметричной системе остаточных классов, где P - произведение всех n модулей системы остаточных классов,
блок вычисления интервально-позиционной характеристики, который функционирует по принципу двоичного арифметико-логического устройства с плавающей точкой с возможностью переключения режимов округления и имеет n информационных входов и два выхода,
блок проверки правильности интервально-позиционной характеристики, который имеет два информационных входа и один выход,
блок сравнения интервально-позиционных характеристик, имеющий четыре информационных входа, один управляющий вход и два выхода, двоичный дешифратор, имеющий два входа и четыре выхода,
причем выходы группы входных регистров соединены с информационными входами блока вычисления интервально-позиционной характеристики,
первый и второй выходы блока вычисления интервально-позиционной характеристики соединены соответственно с первым и вторым входами блока проверки правильности интервально-позиционной характеристики, а также с первым и вторым информационными входами блока сравнения интервально-позиционных характеристик,
выходы первого и второго энергонезависимых регистров соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами блока сравнения интервально-позиционных характеристик,
выход блока проверки правильности интервально-позиционной характеристики соединен с управляющим входом блока сравнения интервально-позиционных характеристик,
первый и второй выходы блока сравнения интервально-позиционных характеристик соединены соответственно с первым и вторым входами двоичного дешифратора,
выходы двоичного дешифратора являются выходами устройства для определения знака числа в системе остаточных классов: «X≥0», «X<0», «Знак не определен».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выполнения операции сравнения двух чисел, представленных в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия и обеспечение контроля корректности результата операции сравнения.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к модулярным спецпроцессорам, функционирующим в полиномиальной системе классов вычетов и способным сохранять работоспособное состояние при возникновении ошибки за счет реконфигурации структуры.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения операции умножения чисел, представленных в модулярно-позиционном формате с плавающей точкой на универсальных многоядерных процессорах.

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства определения знака числа и сокращения оборудования.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства и сокращение аппаратных затрат.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения быстродействующих параллельно-конвейерных умножителей. Техническим результатом является повышение скорости вычисления.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах цифровой обработки сигналов и в криптографических приложениях.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения быстродействующих параллельно-конвейерных умножителей. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах цифровой обработки сигналов и в криптографических приложениях.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при диагностике вычислительных систем для обнаружения переполнения динамического диапазона, определения ошибки и локализации неисправного канала в ЭВМ, функционирующих в системе остаточных классов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение скорости деления чисел, сокращение оборудования и повышение функциональных возможностей устройства за счет выполнения операции деления при произвольных значениях делимого и делителя без предварительного анализа исходных операндов. Устройство содержит умножитель, мультиплексор, схему сравнения, регистры, счетчик, сумматоры, вычитатель, память, схему управления, элементы запрета, ключ. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметико-логических устройствах вычислительных систем, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия и упрощение устройства. Устройство содержит регистры, мультиплексоры, блоки расширения, демультиплексоры, LUT-таблицу, умножители, схемы вычитания и умножения, ключи, схему сравнения, блок управления. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и, в частности, к непозиционным компьютерным системам, и предназначено для обеспечения требуемой точности при вычислении с использованием модулярного кода. Техническим результатом является снижение аппаратных затрат на выполнение операции расширения оснований в полиномиальном модулярном коде. Устройство расширения оснований модулярного кода характеризуется тем, что вход устройства, на который подается модулярный полиномиальный код A(z)=(α1(z), α2(z), …, αn(z)), где αi(z) - остатки по основанию pi(z), i=1, …, n, используемому в полиномиальном модулярном коде, подключается к первым входам умножителей по модулю pi(z) первого блока умножителей соответственно, а вторые входы этих умножителей соединены с выходами первого блока памяти, выход 2.i-го умножителя по модулю pi(z), первого блока умножителей подсоединен к первому входу 4.i-го умножителя по модулю pn+1(z) второго блока умножителей, при этом второй вход умножителя по модулю pn+1(z) подключен к выходу второго блока памяти, выходы умножителей второго блока умножителей подсоединены к входам сумматора по модулю два, выход которого является выходом устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области шифрования сообщений на основе использования точек на эллиптической кривой. Технический результат - повышение надежности криптографического шифрования за счет выполнения аутентификации и идентификации за одно и то же время. Способ выполнения аутентификации пароля или идентификации идентификатора с использованием криптографического преобразования включает этапы, на которых выполняют криптографическое преобразование в электронном компоненте для получения точки Р (Х, Y) на эллиптической кривой исходя из по меньшей мере одного параметра t, связанного с указанным паролем или идентификатором; выполняют аутентификацию пароля или идентификацию идентификатора с использованием значений абсциссы (X) и ординаты (Y) полученной точки Р. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к модулярным нейрокомпьютерным средствам, и предназначено для вычисления коэффициентов обобщенной полиадической системы (ОПС), представленных в полях Галуа GF(2v). Техническим результатом является обеспечение возможности исправления ошибок в коэффициентах ОПС, которые были получены из кодовой комбинации, представленной в полиномиальной системе классов вычетов (ПСКВ). Устройство содержит двухслойную нейронную сеть, каждый слой которой содержит 15 нейронов, блок памяти и 7 корректирующих сумматоров по модулю два. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как специализированный вычислитель - универсальный в классе логических вычислений. Техническим результатом является уменьшение объемов оборудования. Устройство содержит коммутатор, 2k блоков памяти хранения значений коэффициентов полиномов разложения, 2n-k блоков памяти хранения значений вычетов возведения переменной в i-тую степень (i=0, 1, …, 2n-k-1) по модулю Р, многоканальный мультиплексор выделения группы коэффициентов, многоканальный мультиплексор выделения группы вычетов, 2n-k умножителей по модулю Ρ, сумматор по модулю Ρ, n входов подачи булевых переменных устройства, управляющий вход устройства подачи значения количества переменных разложения, управляющий вход устройства подачи значений коэффициентов, управляющий вход устройства подачи значений вычетов возведения переменной в i-тую степень по модулю Р, d выходов устройства выдачи значений булевых функций. 1 ил.

Изобретение относится к области специализированной цифровой вычислительной техники, может быть использовано в системах связи и управления сложными объектами, предназначено для компактного размещения в цифровом регистре групп чисел или данных, представленных в модулярных форматах. Техническим результатом является уменьшение информационной избыточности цифрового регистра, что повышает эффективность размещения данных, экономичность функционирования, технологичность схемотехнического проектирования однородного блокового регистра. Устройство содержит входной регистр, блок сравнения, блоки передачи данных, блок вычитания, выходной регистр. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх