Устройство для деления вероятностей
1ь) 5l789-2—
ОПИСАНЙЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз. Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.74 (21) 2082699/24 (51) Л!. Кл. - G 06F 7/39
G 06F 15)36 с присоединением заявки № г
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 18.08.76 (53) УДК 681.3(088.8) (72) Автор изобретения
В. В. Яковлев (71) Заявитель
Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. В. Н. Образцова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ
Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при делении вероятностей в стахостических вычислительных маши.нах.
Известно устройство для деления вероятностей, содержащее первый и второй счетчики, разрядные выходы которых соединены с перзыми,входами соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго датчиков случайных чисел.
Целью изобретения является повышение быстродействия. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно дополнительно содержит триггер, единичный вход которого подключен к первому входу устройства, а нулевой вход — к выходу первого счетчика, первый элемент «И», первый вход которого подключен ко второму входу устройства, второй вход — к выходу триггера, а .выход — к первому входу первого счетчика, второй элемент «И», первый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, второй вход — к выходу триггера, а выход — ко второму входу первого счетчика, третий элемент
<И», первый вход которого, подключен к третьему входу устройства, второй вход — к выходу триггера, а выход — к первому входу второго счетчика, и четвертый элемент «И», первый вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, второй вход — к выходу триггера, а выход — ко второму входу второго счетчика, выход которого соединен с выходом устройства.
5 На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.
На схеме: вход 1 — вход делителя, вход
2 — пуск устройства, вход 3 — вход делимого. Выход триггера 4 подключен ко входам
10 элементов «И» 5 и 6. Выход элемента 5 соединен с:первым входом счетчика 7, выходы которого соединены с нулезым входом триггера 4 и со входом блока сравнения 8, второй вход которого подключен к выходу дат15 чика случайных чисел 9. Выход, датчика случайных чисел 10 подключен ко входу блока сравнения 11, другой, вход кото рого соединен с выходом счетчика 12, первый вход которого подключен к выходу элемента «И» 6, а
20 выход — к выходу устройства 13. Выход блока сравнения 8 соединен с первым входом элемента «И» 14, зыход которого соединен со вторым входом счетчика 7, а .второй вход — с выходом триггера 4 и со входом элемента
25 «И» 15, другой .вход которого соединен с выходом блока сравнения 11, а выход — со вторым входом счетчика 12.
Работа устройства начинается с подачи пускового им пульса на установочный единич30 ный вход триггера 4, в результате чего на
517892 и= nP, l" откуда (4) l
М,(Cr 12):= пР, 1,1" последона пер- 20 счетчика
12 и Pz
1+ — =—
1 и
T = с =- nln
1+Р
Р, М,=Р
М, =Р+аР
М, = Р+аР+ a*P (6) 30
Р (1 — а ).
1 — а (2) входы элементов 5, 6, 14 и 15 подается разрешающий сигнал. Теперь на первые суммирующие входы счетчиков 7 и 12 поступают случайные последовательности с математическим ожиданием соответственно Р2 и Рь
На вторые суммирующие входы этих же счетчиков поступают импульсы с выхода соответствующих блоков сравнения.
Работа обоих счетчиков протекает по одинаковому закону. Для математического ожидания М(Сч) содержимого любого счетчика в -м такте можно записать следующее рекуррентное соотношение
М,: — М (Сг ) t=:- P + Мг i +
+ - =Р+М,, 1+ — (1) где Р— математическое ожидание зательности, действующей вом суммирующем входе (P равно Р, для счетчика для счетчика 7);
n — емкость счетчика.
Учитывая, что М вЂ вЂ -О, и обозначив
=а, из формулы (1) |получим
М, = Р(1+ а+ а +..., . а — )-1
Подставив в формулу (2) а=1+ — и учии тывая, что при определенных условиях вели Е чина 1+ — ) стремится к l ", получим п
М, пР (, - -,1 (3) Итак, в процессе работы содержимое обоих счетчиков нарастает, и, так какР2)Рь в некоторый момент счетчи к 7 переполняется.
Им пульсом переполнения выключается триггер 4, в результате чего прекращается пода а последовательностей Pi и Р» на входы счетчиков 7 и 12, а также разрываются при помощи элементов 14 и 15 цспи обратных связей соответствующих счетчиков.
При этом iHB счетчике 12 фиксируется Н0который код М(Сч12), значение которого
Р
Равно п — —. Покажем зто. 2
В момент переполнения счетчика 7
М(Сч 7), следовательно, из формулы (3) ползучим с =nln
1+-Р
Pg
В этот же момент времени М;(Сч 12) равно
Подставляя ia это уравнение, вместо i, его значения из формулы (4), получим б л 1+Р
М,(Сг12) = пР, (l" — 1
1 + Р, Р, Итак, высказанное утверждение доказано.
Заметим теперь, что в описываемом устройстве результат формулы (5) образуется за время Т, определяемое соотношением формулы (4), т. е.
Формула изобретения
Устройство для деления вероятностей, соЗ5 держащее счетчики, разрядные выходы, которых соединены:с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго датчи40 ков случайных чисел, отл и ч а ющеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит триггер, единичный вход которого подключен к первому входу устройства, а нулевой вход — к
45 выходу первого счетчика, первый элемент
«И», первый вход которого подключен ко второму входу устройства, второй вход — к выходу триггера, а выход — -к первому входу первого счетчика, второй элемент «И», пер50 вый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, второй вход — к выходу триггера, а выход — ко второму входу первого счетчика, третий элемент «И», первый вход которого, подключен к третьему
55 входу устройства, второй вход —,к выходу триггера, а выход — к первому зходу второго счетчика, и четвертый элемент «И», первый вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, второй вход — к выхо60 ду триггера, а выход — ко второму входу второго счетчика, выход которого соединен с выходом устройства.
517892
Составитель А. Карасов
Техред Т. Курилко
Корректор Е. Рожкова
Редактор Л. Тюрина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2149/7 Изд. № 1505 Тираж 864 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
