Вероятностное устройство для вычисления целых степенных функций

 

О П

{щ 739545

Союз Сс«ветскик

Социалистических

Республик! (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 14.1 1.77 (21) 2543549/18-24

6 06 F 15/36 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 0506.80. Бюллетень Но 21

Дата опубликования описания 0506.80 (53) УДК 681. 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

B.В, Яковлев

Ленинградский ордена. Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта имени академика В.Н. Образцова (71) Заявитель (54) ВЕРГЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ЦЕЛЫХ СТЕПЕННЫХ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в вероятностных вычислительных устройствах при вычислении степенных функций вида Х " (где — це- . лое положительное .число, Х 0 †: 1), Известно устройство для вычисления целых степенных функций (1), содержащее группу последовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из регистра сдвига и элемента И. Непостаточная точность работы этого устройства обусловлена применением метода одноразрядного коди- рования чисел Х.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятностное устройство для вычисления целых степенных функций (2), содержащее преобразователь числовероятность, регистр сдвига, элемент И и интегратор. Выход преобразователя число-вероятность соецинен с входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входа-. ми элемента И, а выход элемента И-"с входом интегратора.

Недостатком этого устройства так же является низкая точность вычисления целых степенных функций.

Цель изобретения заключается в подышении точности работы устройства.

Для достижения поставленной цели вероятностное устройство для вычисления степенных функций, содержащее преобразователь . число-вероятность, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входами элемента И, и интегратор, выход которого является выходом устройст- ва, содержит блок элементов И, первый вход которого является входом устройства., второй вход соединен с выходом элемента И, а выход блока. элементов И подключен к входу интегратора.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит преобразователь число-вероятйость 1, регистр сдвига 2, элемент И 3, блок

4 элементов И и интегратор 5.

Вход 6 устройства соединен с первым входом блока элементов И и входом преобразователя число-вероятность, выход которого подключен к входу регистра сдвига. Выходы регистра сдви739545 z 1 — Х"

К вЂ” =—

9" x(4-Х ")

2 (3) Формула и зобретени я

ЦНИИПИ Эаказ 2926/43 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужГород, ул. Проектная, 4 га соответственно соединены с входами элемента И, выход которого подключен к второму входу блока элементов И, выход которого подсоединен ко входу интегратора с выходом 7.

Если на вход известного устройства подан цифровой код Х, то математическое1ожидание и дисперсия последовательности случайных величин Z("номер такта), действующей на входе интегратора, соответственно равны

М =8,9 А"(1-X ), (1)

При интегрировании этой последовательности образуется оценка искомой величины Хп, причем точность этой. оценки определяется значениями дисперсии D „ . В этой связи сравне ние точностйых характеристик предлагаемого устройства и устройства, прототипа проведем по параметру 2 z, В предлагаемом устройстве входные величины Х подаются в преобразователь число-вероятность, на выходе которого образуется случайная тактированная последовательность бинарных символов с вероятностью Р(1); = Х.

Если регистр сдвига имеет -2 разряда, а элемент И вЂ” (и- 1) вход, то, как известно (1), последовательность бинарных символов на выходе элемента И характеризуется параметром P (1) -Х

В блоке элементов И осуществляется перемножение этой последовательности с входной величиной Х

:(цифровой код), В результате на выходе блока 4 образуется последо" вательность многоразрядных случайных кодов 7; . Определим математическое ожидание и дисперсию этой случайной величины и -Х" 2 -х "tq-х" ") (2) а ч.

Этот результат, во-первых, подтверждает, что в предлагаемом устройстве реализуется та же зависимость, как и в схеме прототипа, так как М .= (z »

Nz . Во-вторых, дисперсия случайной величины 2;, вычисленная по формуле (2), значительно меньше П, вычисленной по формуле (1) .

Действительно

Из формулы (3) получаем, например, при X - = — и n 2 К 3. Если 2 и X „,, то К = ll H T, д. Другими: словами, чем меньше значения Х, тем больше достигаемый.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в значительном (в 3 и более раз) повышении точности работы.

Вероятностное устройство для вычисления целых степенных функций, содержащее преобразователь число25 вероятность, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом регистра сдвига, выхо ды которого соединены с входами элемента И, и интегратор, выход которого является выходом устройст-. ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит блок эЛементов И, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом элемента И, а выход блока элементов И подключен к входу интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Яковлев В.В., Федоров P.Ô.

Стохастические вычислительные машины . Машиностроение, 1974, с. 51.

2. Гейнс Б. Стохастическая вычислительная машина, .-. Электроника, 1967„ У 14 (прототип).