Статистический анализатор Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

выходом блока вычисления среднеарифметического Значения выборки, а-вы-.

ход соединен с шестым входом блока индикации.

СТАТИСТР1ЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР, содержащий блок вычисления среднеквадратического отклонения значений выборки, выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с выходом блока вьиисления среднеарифметического значения выборки, первый вход которого соединен с первым выходом счетчика объема выборки, второй выход которого соединен с первым информационным входом блока окончания цикла, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока вычисления минимального и максимального . элементов выборки, отличающ и и с я тем, .что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения параметров Б -рас- пределения Джонсона, он содержит блок памяти, блок нелинейного преобразования, блок умножения, блок вычитания, блок вычисления обра;тной величины и блок управления состоящий из счетного триггера, формирова- теля импульсов, элемента ИЛИ и элеscrw::--::n 7 . г - - .|Kfe, мента запуска, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом установки в ноль счетного триггера, вход установки в единицу . которого подключен к второму выходу счетчика объема выборки, а выход через формирователь импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ блока управления, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти и входу обнуления счетчика объема выборки, счетный вход которого объединен с первым входом блока нелинейного преобразования, входом блока вычисления минимального и максимального элементов выборки и подключен к выходу блока памяти, инфор(Л мационный вход которого является входом анализатора, а первыйвыход блока окончания цикла подключен к первому входу блока вычитания, а второй вькод соединен с вторым входом блока нелинейного преобразования, с третьим входом блока индикации и О) вторьм входом блока вычитания, выход и которого подключен к третьему входу блока нелинейного преобразования.и со четвертому входу блока индикации, СП пятый вход которого объединен с первьм входом блока умножения и подключен к выходу блока вычисления обратной величины, вход которого соединен с выходом блока вьгчисления среднеквадратического отклонения значений выборки, вход которого объединен с вторым входом блока вычисления среднеарифметического значения выборки и подключен к выходу блока нелинейного преобразования, второй.. вход .блока умножения соединен с

Изобретение относится к информа.ционно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для обработки статистической информации о распределениях случайных ве;личин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей известного устройства путем определения параметров S.-распределения Джонсона. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема статистичес кого анализатора; на фиг. 2 - графи ки напряжений на его элементах. Статистический анализатор содержит блок 1 памяти, блок 2 вычисления минимального и максимального элементов выборки, счетчик 3 объема выборки, блок 4 управления, блок 5 окончания цикла, блок 6 вычисления среднеквадратического отклонения значений выборки, блок 7 вычитания, блок 8 вычисления обратной величины блок 9 нелинейного преобразования, блок 10 умножения, блок 11 вычисления среднеарифметического значений выборки, блок 12 индикации. Блок 4 управления предназначен для управле ния выводом исследуемой выборки из блока 1 памяти и обнуления счетчика 3 объема выборки и содержит элемент И.ПИ 13, формирователь 14 импульсов, элемент 15 запуска и счетный триггер 16. Блок 1 памяти, блок 2 вычисления минимального и максимального элемен тов выборки, блок 5 окончания цикла и блок 7 вычитания соединены последовательно, последовательно соединё ны также блок 9 нелинейного преобра зования, первый вход которрго подкл чен к выходу блока 1 памяти, второй вход - к BTopoNry вьгкоду блока 5 окончания цикла, а третий - к выходу блока 7 вычитания, блок 6 вычисЗтения среднеквадратического отклонё ния значений выборки, блок 8 вьмисления обратной величины и блок 10 умножения, выход- которого подключен к шестому входу блока 12 индикации, остальные входы которого соединены соответственно: первый: - с выходом блока 6 вычисления, среднеквадратического отклонения зна.чений выборки, второй - с выходом блока вычисления среднеарифметического значений выборки, третий - с вторым выходом блока 5 окончания цикла, четвертьм - с выходом блока 7 вычитания, пятый - с выходом блока 8 вычисления обратной величины, второй вход бл.ока 11 вычисления среднеарифметического знач-ений выборки подключе;н к выходу блока 9 нелинейнного преобразования, а вькод - к второму входу блока 10 умножения, вькод блока 1 памяти подключен к счетному исходу счетчика 3 объема выборки, выходы которого соединены соответственно:.первьш - с первым входом блока 11 вычисления среднеарифметического значений выборки, а второй - с первым информационным входом блока 5 окончания 1щкла и с входом установки в единицу, счетного триггера 16, являю1цимся входом блока 4 управления, выход элемента 15 запуска подключен к первому входу элемента ИЛИ 13 и к входу установки в ноль счетного триггера 16, выход которого через формирователь 14 импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, выход которого является выходом блока 4 управления и подключен к управляющему; входу блока 1 памяти и к входу-обнуления счетчика 3 объема выборки. Блок 1 памяти представляет собой запоминающее устройство, позволяющее хранить и выдавать поэлементно выборку исследуемой случайной величины (объем выборки - 100-200 элементов), и выполнен в виде оперативногозапоминающего 3 устройства с з стройствами ввода и вывода. Блок 3 - счетчик объема выборки представляет собой последовательно соединенные многовходовьй элемент ИЛИ,, входы которого являют.ся счетным входом блока 3, счетчик импульсов, выход которого является первым выходом блока 3, а вход уста новки нуля - входом обнуления блока 3, и элемент сравнения, выход которого является вторым выходом блока Элемент сравнения вьшолняет операци сравнения текущего объема выборки, фиксируемого счетчиком импульсов, С заданным и при их совпадении на его выходе появляется сигнал. Блок 2 вычисления минимального и максимального элементов выборки аналогичен устройству,.используемому в известном анализаторе и вьшолняет опе рации сравнения поступающих на его вход случайных величин с их максимальным и минимальным значениями, записываемыми в соответствующих регистрах. Блок 5 окончания цикла представляет собой логическое VCTройство и вьтолнен в виде двух груп элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими разряд ными выходами блока 2 -вычисления минимального и максимального значений элементов выборки, объединенные вторые входы подключены к вт.орому выходу блока 3, а выходы являются соответственно первым и вторым разрядными выходами блока 5, Блок 9 нелинейного преобразования представ ляет собой арифметическое устройств Блок 11 вычисления среднеарифметического значений выборки представляет собой последовательно соединенные накапливающий сумматор и делитель (на объем выборки). Епок 12 индикации состоит из шести цифровых индикаторов (например, вакуумнолюминесцентных) и шести дешифраторов, преобразующих двоично кодиро- . ванные числа в десятичные. В основе работы анализатора лежи тот факт, что из четырех параметров определяющих Sg-распределение Джонсона (Е ,Л ,)(, ) , два находятся непосредственно из максимального (х и минимального (х - ) значений наблюдаемой случайной величины (х) : е X. ; 735-4 а, два других параметра могут быть определены через параметры нормального закона, который описывает распределение некоторой случайной величины (у), полученной в результате нелинейного преобразования наблюдаемой случайной величины х X - f 1 X - t . у 1П --------) где у - случайная величина, распределенная понормальному закону с параметрами Гои и (j|j . При этом оставшиеся два параметра Зц-распредаления Джонсона определяются из в.ьфажений: h . )С -myC/jj Устройство работает следующим образом. Выборка исследуемой случайной величины в цифровом виде (например, с аналого-цифрового преобразователя) поступает на информационный вход блока 1 памяти, где она запоминается. Дальнейшая обработка выборки осуществляется с помощью блока 4 управ- пения в двух циклах. В первом цикле при наличии на выходе элемента запуска 15 блока 4 управления импульса запуска -i (фиг. 2) триггер 16 переходит в состояние О, а на выходе элемента ИЛИ будет присутствовать управляющий сигнал (фиг. 2) для начала считывания элементов исследуемой выборки, которые и блока 1 памяти начинают поступать на вход блока 2 вычисления минимального и максимального элементов выборки и на первьй вход блока 9 нелинейного преобразования. Блок 2 для каждого поступающего на его вход элемента выборки осзтцествх яет сравнение значения этого элемента с полученными ранее значениями максимального и минимального элементов и записанньпуи в соответствующих регистpax, а также.корректировку указанных значений при вьтолнении следующих условий; анализируемый элемент выборки меньше минимального или больше ма :симального. В результате выполнения указанных операций по окончании объема выборк-и в регистрах блока 2 будут записаны максимальный и минимальный элементы анализируемой выборки. Блок 9 нелинейного преобразования в первом цикле осуществляет прямую передачу выборки с выхода блока 1 памяти на входы блока 6 вычисления среднеквадра ического откло нения значений выборки и блока 11 вычисления среднеарифметического значений выборки. В результате работы блоков 6 и 11 на их выходах в первом цикле могут быть получены величины среднеквадратического отклонения и среднеарифметического зна чений анализируемой выборки, которы регистрируются в блоке 12 индикации По окончании первого цикла (объема выборки), фиксируемого счетчиком 3, на его втором выходе образуется сигнал U(.q (фиг. 2), который поступа ет на вход установки в единицу счет ного триггера 16 блока 4 управления и на информационный вход блока 5. При этом минимальный и максимальный элементы выборки из блока 2 через блок 5 окончания цикла подаются на блок 7 вычитания, где выполняется операция вычитания: ( - х ) Результат вычитания, полученный в блоке 7, и минимальное значение эле ментов выборки, передаваемое с пер вого выхода блока 5, поступают соот ветственно на четвертьщ и третий входы блока 12 индикации, а также н третий и второй входы блока 9 нелинейного преобразования, где они запоминаются и используются во втором цикле обработки выборки для осущест вления нелинейного преобразования вида (2). Во втором цикле указанньй выше сигнал (фиг. 2) переводит счетный триггер 16 в состояние 1, и передним фронтом импульса на выходе 5 триггера U (флг. 2) з 1пускается формирователь импульсов 14,. где формируется импульс, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 13, на выходе которого возникает управляющий сигнал Ug, (фиг. 2) для повторного считывания элементов выборки из блока 1 памяти. По управляющему сигналу от блока 4 управления счетчик 3 обнуляется, а элементы выборки из блока 1 памяти поступают на первый вход блока 9 нелинейного преобразования, с выхода которого преобразованные элементы выборки подаются на входы блоков 6 и 11, осуществляющих оценку среднеквадратического отклонения и математического ожидания для преобразованной в блоке 9 выборки. По окончании объема выборки во втором цикле обработки счетный триггер 16 при подаче на его вход установки в единицу сигнала U.. (фиг. 2) не изменит своего состояния и дальнейшее считвшание выборки производиться не будет. В блоке 8 вычисляется величина, обратная (3) среднеквадратическому отклонению, которая затем поступает на пятьй вход блока 12 индикации и на первьм вход блока 10 умножения, на второй вход которого подается величина, вычисленная в блоке 11. Блок 10 осуществляет перемножение поступающих на его входы величин и изменение знака полученного произведения (4). Полученный в блоке 10 результат подается на шестой вход блока 12 индикации. Таким образом,, в результате статистического анализатора на инди- ка:торах, соответствующих третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока 12, регистрируются все четыре параметра Sg-распределения Джонсона.