Стохастический функциональный преобразователь

 

".аНФЯ а МБА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик iii-746644

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.12.77 (2() 2564061/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень Ж 25

Дата опубликования описания 08.07.80 (51)M. Кл.

G 07 С 15/00

G 06 F 1/02

1Ъоударстаенный комитет

СССР (53) УДК 681.. .325 (088.8) по делан изобретений и открытий

Б. Ф. Кирьянов и Т, М, Жнветина (72) Авторы изобретения

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н. Туполева (73) Заявитель (54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ФУНКБИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано, в частности, в стохастических вычислительных устройствах, а также при моделировании случайных процессов.

Известен стохастический функциональный преобразователь, содержаший генератор случайных сигналов и логические элементы. Недостатком этого преобразова10 теля является наличие погрешности, обуоновнанноа наннаавьноотью ганаратора (1), Наиболее близким техническим решением к изобретению является стохастинеский функциональный преобразователь, содержащий блок задержки, выходы которого соединены со входами блока формирования степенных функций соответственно, первая группа выходов которого непосредственно, а вторая группа через элементы HE соединены с первой группой входов блока стохастического умножения, вторая группа входов которого соединена с выходами блока стохасти2 ческих констант соответственно, и -й выход которого соединен с первым входом стохастического сумматора, группа входов которого соединена с выходами блока стохастического умножения соответственно 12) .

Недостатком преобразователя является низкая точность его работы.

Белью изобретения является повышение точности преобразования.

Для достижения поставленной цели предложенный преобразователь содержит блок элементов НЕ, группу элементов

И и элемент ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом стохастического сумматора, а входы элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И группы, входы которой соединены с выходами и входами блока элементов НЕ, соответственно, входы которого соединены с выходами блока задержки соответст ненно.

Структурная схема преобразователя приведена на чертеже.

6644 4

50

3 74

Преобразователь содержит бпок 1 задержки, выходы которого соединены со входами блока 2 формирования степенных функций, выходы которого непосредственно и через элементы 3 НЕ соединены со входами блока 4 стохастического умножения, другие входы которого соединены с выходами блока 5 сто-; хастических констант,, в выходы — со входами стохастического сумматора 6, первый вход которого соединен с последним выходом блока 5. Выходы блока

1 соединены со входами блока 7 элементов НЕ и апементов И группы 8, другие входы которых соединены с выходами блока 7, а выходы — со входами элемента 9 ИЛИ, выход которого со дйнен с последним входом сумматора 6.

Рассмотрим работу стохастического функционального преобразователя.

В основу его функционирования положено представление функции некоторым попиномом rn -й степени. В общем случае полученный попиномом можно представнть как сумму двух таких попиномов, что первый из них в качестве коэффициентов содержит только целые положительные числа (попиком Бернштейна с целыми коэффициентами), а второй— только числе, строго меньше единицы.

Тогда роль второго полинома в совокупной погрешности, равной сумме погрешностей, получаемых при реализации первого и второго палиномов, незначительна. Поэтому второй полином предпагается реализовать по известной схеме следующим образом. Блок задержки

1 имеет т выходов, причем с его

-го выхода поступает задержанный

Ba тактов поток, представляющий вход ную переменную преобразователя. Выходы блока. задержки 1 связаны с входами блока 2, с I -го выхода которого поступает поток, представляющий возведенную в -ю степень входную переменную преобразователя. С выхода блока 5 поступают несовместные потоки, представляющие коэффициенты полинома, нв выходы блока 4,на другие входы которого одновременно наступают потоки с выхода блока 2. При этом если > -й член попинома отрицателен, то r -й поток с выхода блока 2 поступает на блок 4 через элемент НЕ 3. В блоке 4 осушествпяется умножение поступающих нв его входы потоков таким образом, что с его выхода на вход сумматора 6 пос-тупает поток, представляющий -й член попинома. Одновременно на вход сумметора 6 поступает поток с выхода блока

3, предстеъпяющий свободный член полином е °

Дпя реализации попинома с целыми неотрицательными коэффициентами между выходами блока задержки 1 и входом сумматора 6 включены блок 7 элементов НЕ группа элементов И 8 и апе- . мент ИЛИ 9, которые работают следующим .образом, Потоки с выхода блока задержки 1 поступают на входы блока 7 элементов HE и на входы группы 8 элементов И. При этом в блоке 7 осущес впяется инвертирование каждого поступающего на его вход потока. Сформированные теким образом потоки с выхода блока 7 поступают на входь,: элементов

И группы 8, Причем группе 8 предСтавляет собой (гО+1) однотипных подгрупп.

На > входов элемента группы 8(8 1 «)r принадлежащего к -ой подгруппе (i -om

1 поступают потоки непосредственно с выхода блока задержки 1, на остальные (rn-i ) входов - через блок 7. При этом хотя бы один поток с выхода блока задержки 1 нв элемент И; группы 8 подаI ется непосредственно, а на апемент И i K (K 4 e ) — через блок 7. Этим достигается несовместность потоков, поступающих на вход элемента ИЛИ 9. Каждый из элементов И группы 8 осуществляет логическое произведение потоков, поступающих íâ его входы, следовательно, с выхода например, элемента И посI,3 тупает поток, представляющий одно из спагаемых -го члена попииомв, а а. потоков,поступавших с выходов алементов

8; „— 8,, принадлежащих- к i -й подгруппе, представляют все слагаемые L-го члена попинома. Потоки с выходов апементов И поступают нв входы элемента

ИЛИ 9, где осушествпяется их суммирование таким образом, что с выхода элемента ИЛИ 9 на вход сумматора 6 пос» тупает поток, представляющий попином с неотрицательными целыми коаффициентами, В сумматоре 6 осуществляется суммирование данного потока с потоками, представляющими слагаемые попинома с дробными коаффициентами, и поступающими на другие входы сумматора 6, на выходе которого формируется поток, представляющие сумму обоих полиномов, т.е. заданную функциональную зависимость, ф ормулв изоб ретения

Ъ тохестический функциональный пре- образователь, содержащий блок задержки.

5 746644 6 выходы которого соединены со входами — ментов И и элемент ИЛИ, выход котоблока формирования степенных функций, рого соединен со вторым входом стохас.соответственно, первая группа выходов .тического сумматора, и входы элемента которого непосредственно, а вторая груп- ИЛИ соединены. с выходами элементов па выходов через элементы HE соедине-. > И группы, входы которых соединены с выны с первой группой входов блока cTo-, ходами блока элементов HE и блока захастического умножения, вторая группа. держка, соединенными со входами блоьходов которого соединена с выходами ка элементов НЕ. блока стохастических констант соответ- Источника информации, ственно, т -й выход которого соединен 10 принятые во внимание прн экспертизе с первым входом стохастического, сумма= 1. Авторское свидетельство СССР .тора, группа входов которого соединена № 482734, кл, 5-06 F 1/p2, 1975. с выходами блока стохастическаго умножения соответственно, о т и и ч а ю- 2, Кирьянов Б, Ф. Основы теории шийся тем, что, с целью повыше- >> стохастических вычислительных машин ния точности работы преобразователя, он и устройств, дел. в ЦНИИЧЭИприбор р, содержит блок элементов группы эле- № 524 (прототип).

Составитель. А. Карасев

Редактор Л. Утехина Техред Л. Теслюк Корректор М. Демчик

Заказ 3954/42

Тираж 641 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4