Стохастическое делительное устройство

 

Сеюэ Саеетскни

Сецмивктнчжииэ

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ИИЛЬСТВУ (s )796857 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2745092/18-24 с присовдииением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15,01„81. Sloll/ldTSHb ЙЯ 2

Дата опубликования описания 1501,81 Я)М. К, G 06 F 15/36

ГосударственныМ комнтет

СССР но данам нзобретеннй н открытий (53) УДК 681. Э (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (71) Заявитель (54) СТОХАСТИЧЕСКОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что стохастическое делительнюе устройство, содержащее сумматор, выходы которого являются выходами устройства, блок ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, блок инвертирования, выходы которого соединены с информационными входами блока ключей, элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом блока ключей, дополнительно содержит преобразователь "число-вероятность", входы которого соединены с выходами сумматора, а выход — со входом элемента задержки, вторая группа входов сумматора и входы блока инвертирования являются входами устройства соответственно для делимого и делителя.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 инвертирования, блок 2 ключей, сумматор 3, преобразователь "число-вероятность" 4, элемент 5 задержки. Разрядные шины кода делителя В подключены к входам блока 1 инвертирования, выходы которого соединены с информационными вхоИзобретение относится к вычислительной технике и предназначается для выполнения операции деления чисел AJB в стохастических вычислительных машинах.

Известны стохастические делительные устройства, содержащие преобразователи "число-вероятность", счетчики, логические элементы И, ИЛИ, НЕ

И i Е23и Е3 .

Общим недостатком устройств является низкая точность вычислений, что вызвано применением метода одноразрядного вероятностного кодирования чисел A и В. т5

Наиболее близким к изобретению является стохастическое делительное устройство, содержащее блок инвертирования, блок ключей, сумматор, 20 элемент задержки, выход которого соединен с управлякщим входом блока ключей, информационные входы которого соединены с выходами блока инвертирования, а выходы — с первой груп- 25 пой входов сумматора соответственно .(41.

Недостатком данного устройства является также низкая точность выполнения операции деления. 30

В. В. Яковлев, P. Ф. Федоров, A. В. Яковлев и Г. В. Добрис

796857 дами блока 2 ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора 3, вторая группа входов ко,торого подключена к разрядным шинам кода делимого A а выходы соединены с выходом устройства и с входами преобразователя "число-вероятность" 4, вы- ход которого соединен с входом элемента 5 задержки, выход которого подключен к управляющему входу блока 2 ключей.

Устройство работает следующим образом.

Р ; Р>2.

P+P>i

2(12 где Р, и Р, — вероятности переходов схемы соответственно из состояния

1 в 1! и наоборот. Причем Р 2= А, а

Р2 = В-А.

Математическое ожидание случайной числовой последовательности Z на выходе 6 устройства имеет вид

И А + (1+А-В)

В "А А А

7 8 В В т. е. в предлагаемом устройстве действительно реализуется операция деления чисел AtВ. 50

Мерой точности работы устройства является дисперсия случайной величины Z. Для устройства прототипа имеем

D =- (1- — ), А А

Z В 8

Устройство управляется последовательностью синхроимпульсов, подаваемых на соответствующий вход пре-.15 образователя "число-вероятность" (на чертеже этот вход не показан).

По каждому синхроимпульсу в преобразователе "число-вероятность" 4 осуществляется преобразование содержимого сумматора 3 в бинарную случайную последовательность, вероятность появления символа 1, в которой в точности равна содержимому сумматора 3.

С задержкой на один такт за счет элемента 5 задержки эта последовательность поступает на управляющий вход блока 2 ключей. В зависимости от. йаличия "0" или "1" на управляющем входе блока 2 ключей в сумматоре 3, таким образом, возможны со- 30 ответственно два состояния: первое (1) соответствует числу А и второе (l!) соответствует числу 1+А-В, причем вероятности этих состояний равны 35

В предлагаемом устройстве

Й 8-А 2À

D = A + (1+A-8) — — — з

2, 8 8 В

= — (8-А) (1-8)

А 2

82

Коэффициент

D 1

0 (1-8) выражает относительное уменьшение статистической погрешности выполнения операции деленияA/Ââ предлагаемом устройстве по сравнению с известным устройством.

Видно, что К 1. Например, если

В = 0,9, то получаем К = 100. Выигрыш в точности вычислений тем больше, чем больше абсолютное значение В.

Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в значительном (в рассмотренном примере в 100 раз) повышении точности его работы.

Формула изобретения

Стохастическое делительное устройство, содержащее сумматор, выходы которого. являются выходами устройства, блок ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, блок инвертирования, выходы которого соединены с информационными входами блока ключей, элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом блока ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит преобразователь "число-вероятность", входы которого соединены с выходами сумматора, а выход — со входом элемента задержки, вторая группа входов сумматора и входы блока инвертирования являются входами устройства соответственно для делимого и.делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 579624, кл. G 06 F 15/36, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 470826, кл. G. 06 F 15/36, 1974

3 ° Авторское свидетельство СССР

Р 477425, кл. G 06 F 15/36, 1974.

4. Яковлев В. В. Стохастические делительные устройства на основе логических схем с обратной связью.—

"Известия вузов". "Приборостроение", т. ХХ1, Р 6, 1978, рис. 1, с. 50 (прототип).

796857

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Майоров.

Редактор М. Петрова Техред E.Ãàâðûïåøêî

Заказ 9771/67 Тираж 754

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор С. Шекмар, Подпис н9е