Следящий стохастический интегратор Советский патент 1992 года по МПК G06F15/36 

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве одного из основных узлов в стохастических вычислительных машинах, а также в системах анализа случайных процессе. Интегратор содержит блок 1 несовпадений, генератор 2 случайных чисел, реверсивный счетчик 3, блок 4 сравнения, элемент И 5, счетчик 6, элемент И 7. Устройство позволяет проводить стохастическое интегрирование с отслеживанием вероятности единиц входной случайной двоичной последовательности и может использоваться как измеритель вероятности. Время выхода в рабочую точку равно 2 (С- разрядность счетчиков). Этим достигается цель изобретения - уменьшение аппаратных затрат. 2 ил., 1 табл.

/W

vj ю

00 00 ON 00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве одного из основных узлов в стохастических вычислительных машинах, а также в системах анализа случайных процессов.

Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 изображена структурная схема следящего стохастического интегратора; на фиг.2 -структурная схема блока несовпадений.

Следящий стохастический интегратор содержит блок 1 несовпадений, генератор 2 случайных чисел, реверсивный счетчик 3, блок 4 сравнения, первый элемент И 5, счетчик 6, второй элемент И 7.

Блок несовпадений (фиг.2) содержит .элемент НЕ 8, первый элемент И 9, элемент ИЛИ-НЕ 10, второй 11 и третий 12 элементы И.

Сущность изобретения заключается в выводе ел едящего стохастического интегратора в рабочую точку с использованием только суммирующего режима реверсивного счетчика (режим подсчета количества единиц входной последовательности), после чего интегратор работает как обычно, в режиме отслеживания по младшему разряду реверсивного счетчика. Перевод устройства в рабочий режим отслеживания осуществляется через 2 тактов подачи входной случайной последовательности (Ј- число разрядов реверсивного счетчика).

Таким образом,после 2 тактов содержимое счетчика п1 точно соответствует значению частоты q единиц входной последовательности на ее участке длиной п 2, а именно:

-2f«p-21 , где п - содержимое реверсивного счетчика;

р - вероятность единиц входной последовательности.

Интегратор работает следующим образом.

Перед началом работы производится начальная установка интегратора подачей на его вход начальной установки импульса положительной полярности. При этом счетчик 6 и реверсивный счетчик 3 обнуляются. На информационный вход интегратора поступает случайная двоичная последовательность, тактируемая положительными импульсами, подаваемыми .на тактовый вход интегратора.

Режимы работы блока 1 несовпадений представлены в таблице.

Таким образом, на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 поступит тактовый импульс, если на первый вход блока 1 (т.е. на информационный вход интегратора) подана 1, а на второй - О. На вычитающий вход импульс поступит в противоположном

случае. При равенстве логических сигналов на входах блока 1 содержимое реверсивного счетчика 3 не изменяется.

В качестве реверсивного счетчика 3 и

суммирующего счетчика 6 выбираются двоичные счетчики одинаковой разрядности. До тех пор, пока содержимое счетчика б (подсчитывающего число тактов) будет меньше 2 , на его выходе переполнения будет поддерживаться единичный уровень. Логическая единица с выхода переполнения суммирующего счетчика 6 поступает на первый вход элемента И 5, разрешая прохождение тактовых импульсов на счетный

вход счетчика 6, а также поступает на инверсный вход элемента И 7, формируя на его выходе сигнал логического нуля, который поступает на второй вход блока 1.

Таким образом, в течение первых 2 тактов работы интегратора реверсивный счетчик 3 работает в режиме подсчета единиц входной случайной последовательности. После 2 тактов содержимое реверсивного счетчика 3 равно п, где п 2 q (q - частота

единиц входной последовательности на первых 2 тактах).

-$

Таким образом, вывод интегратора в ра- бочую точку производится за первые 2 тактов, а содержимое реверсивного счетчика 3 увеличивается по линейному закону. По прошествии 2 тактов счетчик 6 переполня

ется, на его выходе переполнения формируется логический нуль, запрещающий дальнейшее суммирование блокированием элемента И 5 и переводящий элемент И 7 по инверсному входу в режим открытого ключа. Логический сигнал с выхода блока 4 сравнения поступает на второй вход блока 1 и интегратор работает в обычном режиме отслеживания. При этом на его выходе формируется случайная последовательность P(z) с вероятностным распределением единиц,

аналогичным распределению единиц входной последовательности Р(х).

По прошествии 2 тактов в каждый последующий такт подачи входной последова- тельности содержимое реверсивного

счетчика 3 соответствует значению вероятности Р(х) единиц входной последовательности:

п Т Р.

Формула изобретения

Следящий стохастический интегратор,

содержащий генератор случайных чисел,

блок сравнения/реверсивный счетчик,

счетчик и блок несовпадений, первый информационный вход которого является информационным входом интегратора, причем выход генератора случайных чисел подключен к первому информационному входу блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с разрядным выходом реверсивного счетчика, входы сброса счетчика и реверсивного счетчика подключены к установочному входу интегратора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, в него введены два элемента И, причем выход переполнения счетчика соединен с первыми входами первого и второго элементов И,

0

5

тактовый вход интегратора соединен с тактовым входом блока несовпадений и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика, первый и второй выходы блока несовпадений подключены соответственно к суммирующему и к вычитающему входам реверсивного счетчика, выход Равно блока сравнения соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом блока несовпадений, выход второго элемента И является выходом интегратора.

Тахт