Вероятностный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06F7/70 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования is стохастических вычислительных устройствах. Известны устройства, содержащие логический или арифметический сумма тор (счетчик), которые обеспечивают увеличение вероятности появления единицы в выходной бинарной сл чайной последовательности по сравне нию с входной и которые называются, восстанавливающими органами или уси лителями вероятности 1. - ЗК Недостатком указанных устройств является отклонение передаточной ха рактеристики от линейной при значениях выходной переменной, близких к единице (нулю) , что приво дит к появлению дополнительной сиётематической опибки в вычисления Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь вероятности, содержащий элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а входы через группу элементов И подключены к разрядным выходам регистра сдвига (элементам задержки), вход младшего разряда которого является входом. уст5)ойства 4. Недостатком данного преобразователя является низкая точность из-за отклонения передаточной характеристики от линейной при значениях выходной переменной, близких к единице (нулю) . Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь, содержащий элемент ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя, дополнительно содержит реверсивный и суммирующий счетчики, распределитель импульсов, элемент и и элемент ЗАПРЕТ, информационный вход которого является входом преобразователя, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом распределителя импульсов второй вход которого подключен к выходу суммирующего счетчика, а пер вый и втррой выходы соединены соответственно с суммирующим и вычитаюЦим входами реверсивного счетчика, .разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с входами элементов И и ИЛИ, выход элемента ИЛИ соеди-4 нен с входом суммирующего счетчика. На фиг.1 представлена блок-схема предложенного преобразователя; на фиг.2 - его передаточные характеристики. ПреобраэЬватель содержит элемент 1 ИЛИ, реверсивный 2 и сукмирунций 3 счетчики, распределитель импульсов 4, элемент 5 И и элемент 6 ЗАПРЕТ, информационный вход 7 которого является входом 8 усилителя, а управляющий (запрещающий) вход 9 - подключен к выходу элемента 5 И, входы элемента 5 И соединены со входами элемента 1 ИЛИ и подключены к разрядным выходам per версивного счетчика 2. Выход элемента б ЗАПРЕТ через распределитель 4 соединен с суммирующим входом счетчика 2, вычитающий вход которого через распределитель 4 прдключен к выходу суммирующего счетчика 3. Вход счетчика 3 подключен к выходу элемента 1 ИЛИ, который Является выходом 10 усилителя. На фиг.2 показаны передаточные характеристики 11, 12, 13, 14 усилителя вероятности при разрядности реверсивного счетчика, соответ ств енно равной 2,3,4,5 и коэффициента передачи, равном 8, (для сравнения штриховой линией-показана передаточная характеристика прототипа при той же величине коэффициента передачи). I Усилитель раоотает следующим образом. При поступлении на вход 8 усилителя стационарной бинарной случайной последовательности симврлов содержимое реверсивного счетчика 2 в каждом такте случайным образен изменяется. При этом распределитель 4 преобразует запрещенную для входовреверсивного счетчика комбинацию символов 11 в комбинацию 00 , оставляя другие возможные комбинации 00 без изменения, а через элементы 5 и б ЗАПРЕТ осуществляется блокировка переполнения этого счетчика в случае, когда, его содержимое оказывается представленным в виде кеда 111... 1. Суммирующий счетчик 3 работает в режиме деления выходной вероятности (средней частоты появления символов 1 на выходе 10 устройства) на ,где k - количество разрядов счетчика 3. В з;тиу условиях реверсивный счетчик 2 восПЕЮИЗВОДИТ конечную марковскую цепь. Коэффициент передачи предлагаёмого устройства составляет К 2 а линейность передаточной характерис тики (см.фиг.2) тем лучше, чем больше разрядность реверсивного счетчика 2. . Принимая в качестве базового объекта прототип, можно обнаружить, что при одинаковых коэффициентах передачи и одинаковых затратах оборудования, исчисляемых количеством использованных элементов памяти (триггеров), т.е. при а и п г , предложенный усилитель.

вероятности обеспечивает уменьшение оишбки преобразования в

. (.-О -;«--jj - ра%)

Например, приК- в г , ошибка уменьшается более, чем на порядок..

Технико-экономический эффект : предложенного устройства по сравне нию с базовым заключается в воэмаК ности построения на его основе решающих схем с повышенной точностью 5 вычислений за счет уменьшения оши- бок, . вызванных нёлинейноствм пере зточной характеристики.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВА-, ГЕЛЬ, содержапшй элемент ИЛИ, которого является выходом преоб разователя, отличающий3 я тем, что, с целью повышения точ ,ности, дополнительно содержит ре:версивный и суммирующий счетчики, распределитель иктульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, информационный вход которого является вход см преобразователя, а управлякндий вход подключен к выходу элемента И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу суммируюсцего счетчика, а первый и второй выходы соединены соответственно с суммирунмцим и вычитаю(Л ааал входами реверсивного счетчика разрядные выходы реверсивного счетС чика соединены с входами элементов И и ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входов сумютруювдего счетчика. 00 C3D