Стохастический дифференциатор Советский патент 1983 года по МПК G06F7/70 

00

J

Изобретение относится к вычислиiтельной технике и .предназначается и для выполнения операции дифференцирования переменных А в стохастических вычислительных машинах.

Известны стохастические дифференциаторы, содержащие преобразователь число - вероятность , двоичный счетчик, блок сравнения, генератор случайных чисел 1.

Недостатком известных дифференциаторов является то, что параметр дифференцирования - постоянная величина, oпpeдi8ляeмaя разрядностью счётчика.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стохатический дифференциатор, содержащий первый преобразователь число - вероятность , двоичный счетчик, блок сравнения, генератор случайных чисел, инвертор и первый .логический элемент И, первый вход которого соединен с выходе преобразователя число - вероятность , второй вход - с выходом инвертора и суммирующим вх(Лдом двоичного счетчика, выходы которого подключены к первой группе входов блока сравнения, втрая группа входов которого соединена с выходами генератора случайных чисел.

Работа устройства управляется последовательностью синхроимпульс-: сов, подаваемых на соответствующие входы преобразователя число - вероятность и блока сравнения 2.

Недостатком данного устройства является невозможность изменения параметра дифференцирования, а следовательно, и регулирования точности дифференцирования.

Цель изобретения - повышение точ ности дифференцирования.

Доставленная цель достигается тем, что стохастический дифференциатор i содержащий первый преобразова тель число - вероятность , вход которог.о является инфо1 1ационным входом дифференциатора, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого преобразователя число - вероятность , а выход является выходсм дифференциатора, генератор случайных чисел, блок сравнения, первая группа входо которого соединена с группой выходов генератора случайных чисел, счётчик, разрядные выходы которого средийены с второй группой входов блока сравнения, элемент НЕ, выход которого соединен с суммирующим ахрдсм счетчика и вторым входом первого элемента И, дополнительно содержит второй преобразователь число - вероятность и второй элемент И, первый вход которого

соединен с выходом второго Yipeo6paзователя число - вероятность , второй вход соединен с выходом блока сравнения, а выход соединен с входом элемента НЕ, вход второго 5 преобразователя число - вероятность является входом установки параметра дифференцирования дифференциатора.

На чертеже приведена блок-Ъхема

предложенного дифференциатора.

Схема содержит счечик 1, блок 2 сравнения, генератор 3 случайных чисел, второй 4 и первый 5 преобразователь число - вероятность ,

5 второй элемент б И, элемент 7 НЕ

и первый элемент .8 И. Выводы генератора 3 случайных чисел соединены с первой группой входов блока 2 сравнения, вторая группа входов которого

0 соединена с разрядными выходами счетчика 1, а выход соединен с вторым входом второго элемента И 6. Выходы первого 5 и второгд 4 преобразователей число - вероятность соединены с первыми входами соответственно первого 8 и второго 6 элементов И. Выход второго элемента 6 И соединен с входсм элемента 7 И, выход которого соединен с суммируюQ щим входом счетчика 1 и вторым входом первого элемента 8 И.

Дифференциатор работает следующим образом.

Управляется стохастический дифференциатор последовательностью синхроимпульсов, подаваемых на соответ- . ствующие входы преобразователей число - вероятность и блока сравнения (на рисунке эти входы не показаны).

Обозначим , , - двоичные символы, появляющиеся в i -м такте работы устройства на выходах соответственно первого и второго ... 5 преобразователей число - вероятность и блока сравнения. При, Sтом

D-в ft- /Л

а 2

где, PQ, Р, PC - Соответственно вероятности символов

«1, ;

М.- математическое ожидание содержимого счетчика в -л-м такте; t - разрядность счетчика.

А так как логический элемент И в стохастической технике выполняет операцию, умножения независимых переменных, то на выходе второго элемента ,6 и будет

При этом математическое ожидание М. определяется уравнением

.,-.,o-);

которое HtiieeT решение

М,- 4 (-е-/).

Следовательно .и feta

ВЕЯХоде дифференциатора получаем

|рх(Р.Ру-Ае (1)

Последнему, выражению соответствует операторная форма записи

:Рг(Р)(р), (2

-If

где Т

в

Выражения (1) и (2) показывают, 5 что в предложенном устройстве выполняется опергихия дифференцирования переменной А 0днако в отличие от устройства прототипа параметр дифференцирования т содержит коэффициент 0( н|в, что позволяет изменять Т в широксял диапазоне ().

Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается в повышении точности дифференцирования

15 за счет возможности регулирования параметра дифференцирования.

СТОХАСТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАТОР, содержащий первый преобразо- ватель число-вероятность, вход которого является информационным входом дифференциатора, первый элемент и, первый вход которого соединен с выходом первого преобразователя число т вероятность . а выход является выход я 1 дифференциатора, генератор случайных чисел, блок сравнения, первая группа входов котдрого соединена с. группой выходов; генератора случайных чисел, счет- чик, разрядные выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, элемент НЕ, выход которого соединен с сумолирукпшм входом счетчика и вторым входом первого элемента И,отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения точности , в него введены второй преобразователь число - вероятность и второй элемент И, первый вход которого соединен с выхог j дом второго преобразователя число - вероятность , второй вход соединен с выходом блока сравнения, а выход соединен с входом элемента НЕ, вход второго преобразователя число - вероятность является входом установки параметра дифференцирования дифференциатора.