Вероятностный @ -полюсник Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в качестве управляемо го вероятностного коммутатора при решении широкого класса задач обработки информации. Известны вероятностные полюсники построенные на основе использования генераторов исходных случайных импульсных потоков и циклических реги стровых счетчиков. Принцип их работы состоит в подсчете количества случайных импульсов за строго фикси рованные отрезки времени u.t . Эти устройств.а отличаются просто той реализации, но имеют ограниченные функциональные возможности, так как возбуждают свои выходы в единич ные состояния только с равными веро ятностями. Известны полю.сники, включающие в свой состав генераторы тактовых и случайных импульсов, запоминающие устройства, схемы сравнения, счетчи ки, линии задержки, схемы совпадени регистры, сумматоры, дешифраторы, схемы выделения кода 2 . Отличительной особенностью этих устройств является возможность возбуждения выходов в единичные состоя ния с произвольными вероятностями, что достигается введением дополнительных затрат времени и оборудования. Наиболее близким техническим решением к изобретению является управ ляемый вероятностный п -полюсник (датчик случайнь х чисел) , который содержит датчик первичного потока чисел, блок памяти, h схем сравнени схемы совпадения, блок выхода. Вход синхронизации подключен к блоку памяти, второй вход которого является управляющим, и датчику первичного потока чисел, выходы которого подключены к первым входам схем сравнения, к вторым входам которых подключены вьлходы блока памяти, а выходы схем сравнения подключены к n-l схемам совпадения так, что выхо j-ой схемы сравнения подключен к 1-ой и ()-1)-ой схемам совпадения, выходы которых подключены к первому выходу устройства и через выходной блок - к второму выходу устройства з . Для получения случайных чисел с управляемым распределением в запоминающем устройстве необходимо изменять значения функций распределения F (А). Это требует значительных затрат оборудова ния для хранения значеНИИ функций распределения и времени для их записи в ЗУ, что усложняет процесс управления устройством и зат рудняет его использование при обрс.ботке информации.. Целью изобретения является упрощение вероятностного полюсника. Для достижения поставленной цели в вероятностный И-полюсник, содержащий блок памяти, первый в группе генератор случайных сигналов, группу схем сравнения, введены (H-l) генераторов случайных сигналов (ц число генераторов случайных сигналов в группе), счетчик-дешифратор, коммутатор и переключатель, первый информационный вход которого является информационным входом П-полюсника, информационный выход блока памяти соединен с вторым информационным входом переключателя, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами схем сравнения группы, вторые информационные входы которых подключены к выходам соответствующих генераторов случайных сигналов группы, выходы Меньше схем сравнения группы подключены к соответствующим единичным входам счетчика-дешифратора, выходы Больше схем сравнения группы подключены к соответствующим нулевым входам счетчика-дешифратора, выходы Больше и Меньше первой в группе cxeNttJ сравнения совместно с группой информационных выходов счетчика-дешифратора образуют первую группу выходов П -полюсника и подключены к группе входов коммутатора соответственно, выходы которого образуйт вторую группу выходов И -полюсника, управляющим входом которого является управляющий вход коммутатора. На чертеже представлена блок-схема вероятностного полюсника. Вероятностный полюсник содержит вход 1, блок 2 памяти, переключатель 3, схемы 4 сравнения, генератор 5 случайных сигналов, счетчик-дешифратор 6 41 / выход 7, коммутатор 8, выход 9. Устройство работает следующим образом. Входные сигналы Х с входа 1 или блока 2 памяти через переключатель 3 поступают на одни входы схем 4 срав;нения. На другие входы этих схем поступают значения f, вспомогательных случайных сигналов с генераторов 5. В схемах 4 сравнения выполняются операции сравнения, которые устанавливаются с заданными вероятностями в единичные или нулевые состояния, управляющие работой счетчика-дешифратора 6. Выходы последнего непосредственно и через коммутатор 8 подключены к выходам устройства 7 и 9. В результате выполнения, операций сдвига в каждом ярусе счетчикадешифратора осуществляется подсчетдешифрация количества единиц на выходах схем 4 сравнения.

Вероятности возбуждения выходов счетчика-дешифратора 6 и выходов устройства 7 и 9 в единичные состояния функционально связаны с входными значениями Х; . Последнее позволяет строить простые управляемые вероятностные полюсники. Управление вероятностями возбуждения их выходов в единичные состояния может осуществляться подачей различных значений Х{ с входа 1 или с блока 2 памяти, перестройкой генераторов 5 и использованием коммутатора 8 для подключения на выход устройства.

Использование новых элементов и связей позволяет значительно упростить управление устройством. Например, если необходимо построить полюсник для 100 управляемых значений X с биноминальным вероятностным возбуждением выходов при П с 1,10, то в известном устройстве необходимо предварительно вычислить и записать в память 100 .i i 6500 .значений функций распределения, В предлагаемом устройстве для этих целей достаточно записать в ЗУ только 100 значений X. Последние могут быть также

0 легко получены с помощью программного счетчика.

Преимущества предлагаемого устройства открывают возможность его широкого использования в качестве управ5ляемого вероятностного коммутатора при решении широкого класса задач обработки информации.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ П-ПОЛЮСНИК, содержащий блок памяти, первый генератор случайных сигналов, группу схем сравнения, отличающийся тем,, что, с целью упрощения, он со- . держит ( tt-l) генераторов случайных сигналов (П - число генераторов случайных сигналов в группе), счетчикдешифратор, коммутатор и переключатель, первый информационный вход которого является информационным входом Г) -полюсника, информационный выход блока памяти соединен с вторым информационным входом переключателя, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами схем сравнения группы, вторые информационные входы которых подключены к выходам.соответствующих генераторов случайных сигналов группы, ВЫХО.ЦЫ Меньше схем сравнения группы подключен к соответствующим единичным входам счетчика-деыифратс а, выходы Больше схем сравнения группы подключены к соответствующим нулевым входам счетчика-дешифратора, выходы Больше и Мень- J ше первой в группе схемы сравнения (Л совместно с группой информационных выходов счетчика-дешифратора образуют первую группу выходов