Устройство для формирования временного интервала Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

элементов 9-1,..., 9-n задания суммарной вероятности, группа 10 сумматоров 10-1,..., lO-(n-l), группа 11 схем 11-1,..,, 11-п сравнения, группа 12 ключей 12-1,..., 12-п, генератор 13 одиночных импульсов, датчик 1А случайных чисел, реверсивный счетчик 15, триггер 16, вход 18 опроса устройства, информационный выход 20 устройства. С помощью блоков Д и 5 интервал существования функции плотности |5 -распределения разбивается

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для моделирования и расчета вероятностных сетевых графиков в качестве блоков формирования временных интервалов.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем реализации |5 -распределения случайной продолжительности временного интервала.

На чертеже приведено устройство для формирований временного интервала, пример реализации.

В состав устройства входят элемент 1 задания минимальной продолжительности временного интервала, элемент 2 задания максимальной продолжительности временного интервала, элемент 3 задания количества интервалов аппроксимации, блоки 4 и 5 масштабирования, блок 6 умножения, вычитатель 7, сумматор 8, группа 9 Элементов 9-1,..., 9-п задания суммарной вероятности, группа 10 сумматоров 10-1,..., lO-(n-l), группа 11 схем 11-1,..., 11-п сравнения, группа 12 ключей 12-1,..., 12-п, генератор 13 одиночных импульсов, датчик 14 случайных чисел, реверсивный счетчик 15, триггер 16, ключ 17, вход 18 опроса устройства, информационный выход 20 устройства,

В качестве элементов 1, 2, 3, 9-1,.,., 9-п могут использоваться потенциометры, а в качестве блоков 4-6, вычитателя 7 и сумматора 8 - решающие усилители.

на конечное число равных отрезков, на каждом из которых значение функции считается постоянным. Отрезки выбираются с помош ю датчика 1Д по сигналу опроса устройства. При этом формируется интервал, длительность которого пропорциональна суммарной вероятности появления случайной величины на выбранном отрезке. Окончание интервала фиксируется импульсом на информационном выходе 20 устройства. 1 ил.

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

Известно, что если а и b соответственно минимальная и максимальная продолжительности временного интервала, в качестве типового распределения случайной продолжительности временного интервала может быть выбрано /3-распределение.

Функция плотности /3 -распределения имеет вид

c(t-a) (b-t) для а S t i b ; О В противном случае, где p,q -параметры распределения, с - нормирующий множитель, определяемый из условия 1,

cld-al b tf Jt П. а

Статистический анализ, проведенный эмпирико-экспериментальным путем, позволил установить, что с достаточной для практики точностью р I, q 2. При выборе их в качестве стандартных показателей степени функция -распределения на отрезке 0,1 может быть аппроксимирована системой линейных функций или точек с любой заданной точностью. Для отрезка a,bj случайная величина продолжительности временного интервала определяется как

R а + (Ь - a)R,

где R - случайная величина, распределенная по |i -закону на отрезке 0,1.

Перед началом форми11Ования временного интерпала с помопцтю элементов 1 и 2 соответственно задаются напряжения, пропорциональные опенкам продолжительности работы а и Ь. С помощью элемента 3 задается напряжение, пропорциональное количеству m интервалов аппроксугмации функции -распределения (msn), а с помощью элементов 9-i (i 1, 2, .., m) - напряжения, пропорциональные суммарным вероятностям Р- появления случайной величины R на интервале i.

Исходным состоянием триггера 16 является состояние логической единицы, С подвижного контакта потенциометра напряжение, пропорци-ональ- мое заданному значению т, поступает на входы блоков 4 и 5, настроенных таким образом, что на выходе блока 4 формируется напряжение, пропорциональное 1/2т, а на к-ом выходе блока 5 - пропорциональное к/т (к 1, 2т-1). Коэффициент усиления по остальным (n-m) выходам равен О,

Сигнал с выхода блока 4 поступает на второй вход схемы 11-1 сравнения и на первые входы двухвходовых сумматоров 10-1,,.., lO-(n-l), на вторые входы которых подан сигнал к-го выхода блока 5, Таким образом, на вторых входах схем 10-i сравнения поддерживается напряжение, пропорциоD

нальное R. 7:- +

2.т та

При поступлении на вход 18 запускается датчик 14, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное случайному числу RR, равномерно распределенному на интервале о,П . Это напряжение поступгет на первые входы схем 10-i сравнения. Схема 10-i сравнения, на входах которой напряжения, пропорциональные

величинам R -т- 2m

-- и RR

соответственно, совпадут в пределах технического доступа схемы, сформирует признак равенства, поступающий на управляющий вход ключа I2-i, который подключит элемент 9-i к первому входу блока 6, на второй вход которого поступает напряжение с выхода блока 7, произведшего вычитание напряжения, снятого с элемента I и пропорционального минимальной продолжительности работы а из напряже

O

5

0

5

0

5

0

5

5

ния, снятог о с элемента 2 и пропорционального макс1-гмальной продолжительности работы Ь.

Таким образом, на выходе блока 6 формируется напряжение, прогторцио- нальное величине р. (Ь-а), и поступает на второй вход сумматора 8, на первый вход которого подано напряжение, снятое с элемента 1 и пропорциональное величине а, С выхода сумматора 8 напряжение, пропорциональное величине а -i- pj (b-a) и преобразованное в цифровой сигнал, поступает в парашлельном коде на установочный вход реверсивного счетчика 15. Передний фронт одного из этих сигналов, поступая на информационный вход триггера 16, переводит его в состоя-- ние логического нуля.

С инвертирующего выхода триггера 16 сигнал поступает на управляющий вход 19 ключа 1 7 ,исполнителъная цепь которого соединяет тактовый вход 18 устройства с вычитающим входом реверсивного счетчика 15. При переходе реверсивного счетчика 15 через ноль на его выходе формируется сигнал окончания временного интервала, поступающий на информационный выход устройства.

После приведения триггера 16 в исходное состояние устройство готово к новому опросу.

Формула изобретения

Устройство для формирования временного интервала, содержащее датчик случайных чисел, группу схем сравнения, группу ключей и сумматор, причем выход признака равенства каждой схемы сравнения группы подключен к управляющему входу соответствующего ключа группы, отличающее- с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет реализации -распределения случайной продолжительности временного интервала, в него введены два блока масштабирования, блок умножения, вычитатель,генератор одиночных импульсов, реверсивный счетчик, триггер и ключ, причем вход запуска генератора одиночных импульсов является входом опроса устройства, выход генератора одиночных импульсов подключен к входу опроса, датчика случайных чисел, информационный выход которого подключен к первым входам всех схем сравнения группы, информационные входы первого и второго формирователей блоков мает- табирования являются входами задания количества интервалов аппроксимации функции плотности вероятности 6-распределения устройства, информационный выход первого блока масштабирования подключен к второму входу первой схе- tO тервала устройства, информационный

ключетты к входу первого сомножителя блока умножения, вход уменьшаемого вычитателя является входом задания максимальной продолжительности временного интервала устройства, вход вычитаемого вычитателя подключен к входу первого слагаемого cysiMaTOpa и является входом задания минимальной продо.лжительности временного ин

мы сравнения группы и к входу первого слагаемого каждого сумматора группы, с первого по (п-1)-й информационные выходы второго блока масштабирования, где п - максимально возможное количество интервалов аппроксимации, подключены к входам второго слагаемого с первого по (п-1)-й сумматоров, выходы которых подключены к вторым входам с второй но п-ю схем сравнения группы, соответственно информационный вход каждого ключа группы является входом задания суммарной вероятности устройства, информационные выходы всех ключей группы подРедактор П.Гереши Заказ 2865/45

Составитель А.Мишин Техред Л.Олийнык

Корректор

Тираж 672Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграф.гческое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

тервала устройства, информационный

ключетты к входу первого сомножителя блока умножения, вход уменьшаемого вычитателя является входом задания максимальной продолжительности временного интервала устройства, вход вычитаемого вычитателя подключен к входу первого слагаемого cysiMaTOpa и является входом задания минимальной продо.лжительности временного ин

выход вычитателя подключен к входу второго сомножителя блока умножения, выход которого подключен к входу второго слагаемого сумматора, выход которого подключен к информационному входу триггера и установочному входу реверсивного счетчика, выход признака перехода через ноль которого является информационным выходом уст- р1,1Йства, выход триггера подключен к управляющему входу ключа, информационный вход которого является такто- 75ым входом устройства, а информационный выход - подключен к входу вычитания реверсивного счетчика.

Корректор И.Муска

Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть испольяовано для моделирования веро- ЯТНОСТ11ЫХ сетевых графов и позволяет реализоватьр -распределение случайной продолжительности временного интервала. В состав устройства для формиропания временного интервала входят элемент 1 задания минимальной продотгеительности временного интервала, элемент 2 задания максимальной продотгж ительности временного интервала, элемент 3 задания количества интервалов аппроксимации, блоки 4 и 5 масштабирования, блок 6 умножения, вьгчитатель 7, сумматор 8, группа 9 с/)