Вероятностный сумматор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских
Сещиалистических
Реслу блик
<о ?05446 (63) Дополиительное к авт. сеид-ву (22) Заявлеио 260977 (21) 2530354/18-24 (53)М. Кл. с присоединением эаявки М6 06 Г 7/385
Гоеударстаенный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликоваио 2512.79. Бюллетень 8947 (53) УДК 681 325 (088,8) Дата опубликования описания 281279 (72) Авторы изОбрэтения
В. Е.Мельник и Ю.А, Брюхомицкий (71) Заявитель таганрогский радиотехнический институт имени В,д,калмыкова (54) ВЕРОЯТНОСТНЫЙ СУММАТОР
Наиболее близким техническим решением к данному является вероятностный сумматор, содержащий и последовательно соединенных блоков суммирован и я, реали з ацни, первый вход первого основного блока суммирования соединен с выходом первого элемента ИЛИ (2).
Изобретение относится к области . -вычислительной техники и может найти применение в стохастических вычислительных устройствах, . Известен вероятностный сумматор, содержащий два элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к выходу с сумматора, первые входы соединены со входами сумматора, а вторые входы подключены к источнику шума (1) ° Этот сумматор обладает свойством изменять масштаб представления суммы относительйо масштаба представления слагаемых. .
Во многих практических случаях, когда изменение масштаба суьмы не требуется или невозможно, использование этого сумматора приводит или к неоправданному снижению точности суммирования, или недопустимо вообще °
Этот сумматор не изменяет масштаб представления сумею относительно масштаба представления слагаемых и поэтому обладает повышенной точностью суммирования, которая возрастает с увеличением числа суммирующих звеньев, Однако скорость увеличения точности в нем сильно зависит от величины суммы, чем ближе величина
-:суммы к единице, тем эта скорость меньше.
Целью изобретения является поае шение точности сумматора при значениях суммы, близких к единице.
Это достигается тем,что сумматор содержит второй и третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ,элементы задержки, элементы И и элемент НЕ, а каждый блок суммирования реализаций состсит из элемента И, элемента задержки и элемента ИЛИ, причем выход второго элемента ИЛИ непосредственно соединен с одним входом первого элемента
2 И и через элемент НŠ— с одним входом второго элемента И,входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно со входами вероятностного сумматора и со входами первого и второго элементов задержки, выходы которых
ЗО подключены соотв етств ен но ко входам
705446
40
Формула и з о бр ет ени я первого элемента ИЛИ и третьего элемента И, выход которого через третий элемент задержки соединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого через четвертый элемент задержки подключен к выходу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, и с перным нходом четвертого элемента ИЛИ, второй 10 вход которого подключен к выходу третьего элемент а ИЛИ, выход четн ертого элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента ИЛИ второго блока суммировани я реализ аций, выход элемента ИЛИ каждого блока суммирования реализаций крана первого и и-oro подключен к первому входу элемента ИЛИ последующего блока, суммирования реализаций, входы эле- 2р мента И второго блока суммирования реализаций соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов ИЛИ, ныход элемента И каждого блока суммирования реализаций 25 через элемент задержки подключен по второму входу элемента ИЛИ этого блока суммирования реализаций, выход элемента задержки всех блоков суммирования реализаций, кроме п-го,подклю- чен ко второму входу элемента И последующего блока суммирования.реализаций, выходы элементов ИЛИ i-ro и и-го блоков суммирования реалиI заций соединены с другими входами З5 первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам пятого элемента ИЛИ, выход которого является выходом вероятностного сумматора, где 1=1, п-l.
Блок-схема сумматора приведена на фиг.l; на фиг,2 приведена схема блоков суммирования. Сумматор содержит элемент HJIH l,ýëåìåíò ИЛИ 2 и последовательно включенные элемент И 3 и элемент 4 задержки, элемент И 5, 45 элемент б задержки, элемент ИЛИ 7, элементы 8,9 задержки, элемент ИЛЙ
10, элемент И 11, элемент HE 12, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, последовательно iсоединенные блоки 15 50 суммиронания реализаций, каждый из которых. состоит из элемента И 16, элемента 17 задержки, элемента ИЛИ
18. Сумматор работает следующим об- 55 разом.
Входные йоследонательности Х и У через элементы задержки 8 и 9 поступа ют на входы элементов ИЛИ 1 и И 3, первый из которых формирует после- О довательность Zi, а второй — последовательность д2 .
Элемент задержки 4 выполняет роль стохастической развязки последователь иост ей 2-„и д Z которые затем поступают на входы элемента И 5, Последний формирует поправку Sp(Z)
1 которая через элемент б задержки поступает на один из входов элемента
ИЛИ 7. На другой вход элемента ИЛИ 7 поступает величина др (2 ), а на его выходе формируетс я величина dp (Z„).
Элемент б задержки выполняет роль стохастической раз н язки последовательностей Ч2,1 и д Z.(. Величина dp (z„) поступает далее на один из входов элемента ИЛИ 2, на другой вход кото" рого поступает величина p (z<) . Элемент ИЛИ 2 формирует вероятность
P(z>), поступающую на третий вход.
Во всех последующих блоках 15 элементы И 16 и ИЛИ 18 и элемент 17 задержки отсутствуют и неличинадр(„)(=23...и+ )
I I поступает непосредственно на вход элемента ИЛИ 2 и на второй выход
i-го блока. На выходе i-ro блока формируется величина p(Z„+„).
Вероятностное управление в предлагаемом сумматоре реализуется с помощью элементов 10,11,12,13 и 14.
Входные, последовательности Х и У через стохастические развязки, образуемые элементами задержки 8 и 9, поступают на входы элемента ИЛИ 10.
В зависимости от величины (О и 1) очередного импульса последователь- . ности Z., снимаемой .с выхода элемента ИЛИ 10, выдается разрешение на прохождение через элементы И 13 или 11 очередного импуль-., са-одной из последонательностей
Z> илй 2п+q, Для этого последовательности Z > и Z.hq q, снимаемые с третьих выходов соответственно второго и и-ro суммирующих звеньев, подаются на вторые входы элементов
И 13 и И 11, Сигналы, появляющиеся на выходах элементов И 13, И 11, собираются на элементе ИЛИ 14 и выдаются на выход сумматора.
Вероятностный сумматор, содержащий и последовательно соединенных блоков суммирования реализации, первый вход первого блока суммирования реализации соединен с выходом первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности вероятностного сумматора, он содержит второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, элементы задержки, элементы И и элемент НЕ, а каждый блок суммирования реализации состоит из элемента И, элемента задержки ИЛИ, причем выход второго элемента HJIH непосредственно соединен с одним входом
I первого элемента И и через элемент НЕ с одним входом второго элемента И, 705446 входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно со входами вероятностного сумматора н со входами первого и второго элементов задержки, выходы которых подключены соответственно ко входам первого эле- 5 мента ИЛИ и третьего элемента И, Выход которого через третий элемент задержки соединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого через четвертый элемент задержки подключен к выходу четвертого эле:мента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента
ИЛИ и с первым входом четвертого 15 элемента ИЛИ,второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента
ИЛИ соединен с первым входом элемента ИЛЙ второго блока суммирования реализаций, выход элемента ИЛИ каждого блока суммирования реализаций, кроме первого и п-ого, подключен к первому входу элемента
ИЛИ последующего блока суммирования ъя реализаций, входы элемента И второго блока суммирования реализаций соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов ИЛИ, выход элемента И каждого блока суммирования реализаций через элемент. задержки подключен ко второму входу элемента ИЛИ этого блока суммирования реализации, выход элемента задержки всех блоков суьиировання реализаций, .кроме п-го, подключен ко второму1входу элемента И последующего блока суммирования реализаций, выходы элементов ИЛИ 1-го и и-го блоков суммирования реализаций соединены с другими входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам пя того элемента ИЛИ, выход которого яв.ляется выходом вероятностнсго сумматора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Яковлев B.Â,, Федоров P.C, Стохастические вычислительные машины, Л, Машиностроение, 1974, с.107, I .2, Авторское свидетельство СССР
М 590737, кл.G 06 F 7/50, 1975 (прот от и и) .
705446
Составитель A.Êàðàñîâ
Редактор C.Ðàââà Техред Н.Ковалева Корректор B° . стяга
Заказ 8032/52 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1l.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5 сФ
Филиал ППП Патент, r,Óæãîðîä, ул.Проектная,4
