Вероятностный сумматор

 

(ii) 6I3322

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз "îâåòñêèõ

:Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2300266/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл з G 06F

7/385

Государственный комнте1

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (53) УДК 681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 21.G7.78 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Брюхомицкий и В. Е. Мельник (71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (54) ВЕРОЯТИОСТНЪ|И СУММАТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в стохастических счетно-решающих устройствах.

Известен вероятностный сумматор, содержащий два элемента И, элемент HE и источник случайной двоичной последовательности.

Недостатком этого сумматора является наличие источника случайной двоичной последовательности, который снижает точность и усложняет сумматор (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятностный сумматор, содержащий первый элемент И, входы которого являются входами сумматора, первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом сумматора. Этот сумматор хотя и не содержит источника случайной двоичной последовательности, также обладает методической погрешностью (2(.

Целью изобретения является повышение точности сум и а тор а.

Цель достигается тем, что вероятностный сумматор содержит второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, реверсивный счетчик и второй элемент И, первый вход которого через второй элемент ИЛИ подключен к единичным разрядным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а вычитающий вхид объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого через элемент HE соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом третьего элемента

ИЛИ, входы которого соединены со входами первого элемента И.

Структурная схема сумматора приведена а чертеже.

Вероятностный сумматор содержит элемент ИЛИ 1 и элемент И 2, первые и вторые входы которых соответственно подключены ко входам 3 и 4 сумматора; последовательно соединенные элемент НЕ 5, элемент И 6 н элемент ИЛИ 7, в которых вход элемента HE 5 и второй вход элемента

ИЛИ 7 подключены к выходу элемента

ИЛИ 1, а выход элемента ИЛИ 7 соединен с выходом 8 сумматора, реверсивный счетчик У, суммирующий вход которого подключен к выходу элемента И 2, вычитающий вход подключен к выходу элемента И

6, а единичные выходы всех числовых разрядов реверсивного счетчика 9 подключены ко вход".ì элемента ИЛИ 10, выход которого соединен со вторым входом элемента

И 6.

613322

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве вероятностного сумматора элемента ИЛИ с дополнительной организацией компенсации ошибки, вносимой этим элементом, В результате пропу- 5 скания некоррелированных случайных двоичных последовательностей через элемент

ИЛИ на его выходе образуется неполная сумма этих последовательностей.

Р (г„) = Р (х) + Р (у) — Р (х) P (у). (1)

Операция полного суммирования

P (z) = P (х) + P (у) (2) сумма этих последовательностей: 15 в предлагаемом вероятностном сумматоре осуществляется путем компенсации ошибки, вносимой в выражение (1) произведением Р(х) Р(у). Для этого неполная сумма P(Z„), образованная в соответствии 20 с выражением (1), дополняется произведением P (х) . P (у):

P (z) = P (z ) + Р (х) Р (у). (3)

Работает сумматор следующим образом.

Случайные двоичные последовательности с вероятностями появления единичных символов P (х) и Р(у) со входов 3 и 4 сумматора поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 1 и И2.Элемент ИЛИ 1 согласно выражению (1) осуществляет неполное суммирование этих последовательностей. Элемент И 2 фиксирует одновременное появление единичных символов во входных последовательностях, соответствующее произведению вероятностей Р (х) P (у) .

Единичные символы с выхода элемента И

2 поступают на суммирующий вход счетчика 9 и накапливаются в нем в виде числа.

При наличии в счетчике 9 какого-либо по- 4р ложительного числа сигналы с единичных разрядных выходов этого счетчика собираются элементом ИЛИ 10. Таким образом, появление единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 свидетельствует о нали- 45 чии в счетчике 9 символов, соответствующих произведению вероятностей P (x) Р (у), При одновременном появлении во входных последовательностях позиций с нулевыми символами нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 1 инвертируется в элементе HE

5 и при наличии единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 открывает элемент И 6. Единичный сигнал с выхода И

6, объединяясь на элементе ИЛИ 7 с неполной суммарной последовательностью, поступающей с выхода элемента ИЛИ 1, заполняет очередную нулевую позицию в этой последовательности.

Положительным свойством данного сумматора является повышенная точность, Формула изобретения

Вероятностный сумматор, содержащий первый элемент И, входы которого являются входами сумматора, первый элемент

ИЛИ, выход которого является выходом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сумматора, он содержит второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, реверсивный счетчик и второй элемент И, первый вход которого через второй элемент ИЛИ подключен к единичным разрядным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а вычитающий вход объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого через элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены со входами первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яковлев В. В., Федоров P. Ф,, Стохастические вычислительные машины. Л., «Машиностроение», 1974, с. 48.

2. Авторское свидетельство СССР № 517897, кл. G 06Г 15/36, 1974.

613322

Заказ 1453/1 Изд, № 555 Тираж 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Карасов

Редактор А. Купрякова Техред И. Михайлова Корректор Л. Ьрахнина