Устройство для определения закона распределения Советский патент 1992 года по МПК G06F15/36 

1

(21)4829117/24 (22) 29.05.90 (46)23.09.92. Бюл. Ms 35

(71)Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

(72)Ю.Е.Алыпов, В.Е.Гвоздев, С.В.Фатиков и Д.Г.Евсеев

(56)Авторское свидетельство СССР № 1441418, кл. G 06 F 15/36, 1987.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении законов распределения случайных величин при малом числе наблюдений. Целью изобретения является повышение точности определения Для этого в устройстве строится средняя из множества ядерных оценок для различных значений апертуры. Устройство содержит аналого- цифровой преобразователь 1,генераторы 2 равномерно распределенных случайных чисел, коммутаторы 3, элементы ИЛИ 4, элементы задержки 5, формирователи гистограммы 6, блоки вычисления среднего арифметического 7, блок 8 регистрации, счетчик 9, элемент 10 сравнения. 1 ил.

со

с

XI

О

Ьь о ел ю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении закона распределения случайных величин при малом числе наблюдений.

Целью изобретения является повышение точности оценивания закона распределения при малом числе наблюдений.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, К генераторов равномерно распределенных случайных чисел 2, К коммутаторов 3, К элементов ИЛИ 4, К элементов задержки 5, К формирователей гистограммы 6, L блоков вычисления среднего арифметического 7, блок регистрации 8, счетчик 9 и элемент сравнения 10.

В основу работы устройства положен принцип ядерного оценивания, Построение ядра в устройстве заменяется более простой процедурой формирования равномерно распределенных псевдореализаций в окрестности (апертуре) каждой фактической реализации. При таком подходе для получения наиболее точной оценки необходимо точно знать оптимальную для данного закона и данного объема выборки апертуру, что невозможно при отсутствий априорной информации, В данном устройстве строятся ядерные оценки плотности распределения по К различным значениям апертуры, и результирующей оценкой является средняя по множеству оценок. Практические исследования показали, что целесообразно выбирать К 8-10, при плавном изменении апертур от 0,5(Ь-а), до 0,4(Ь-а), где а и b - известная граница интервала возможных значений оцениваемого случайного сигнала х.

Устройство работает следующим образом.

Преобразование каждой реализации исследуемого случайного процесса x(t) заканчивается формированием на выходе окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя 1 импульса, запускающего генераторы 2 равномерно распределенных случайных чисел. Одновременно по этому же импульсу коммутаторы 3 подключают выходы к первому информационному входу. Реализация xi (i 1, ) через коммутатор 3 поступает в формирователи гистограммы 6, на тактовый вход которых подается импульс с выхода аналого-цифрового преобразователя 1, задержанный элементом задержки 5. Элемент задержки 5 необходим для обеспечения синхронизации работы устройства. В i-м генераторе 2 (i 1, К) формируется ряд псевдореализаций относительно

XI для апертуры i. Импульсом с выхода i-ro генератора 2 соответствующий коммутатор 3 подключает выход к второму информационному входу. Псевдореализации с выхода

1-го генератора 2 через соответствующий коммутатор 3 поступают в i-й формирователь гистограммы 6, на тактовый вход которого одновременно подаются импульсы с выхода окончания формирования i-ro генератора 2, задержанные соответствующим элементом 5. Таким образом, в i-м формирователе гистограммы 6 строится оценка плотности распределения x(t) для апертуры Д|. Одноименные выходы формирователей

гистограммы 6 подключены к соответствующему блоку вычисления среднего арифметического 7. В блоках 7 формируется средняя по множеству оценок апертур Дч, ... Аг, ... АК. Управление блоками 7 осуществляется импульсами с выхода окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя 1.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет оценивать плотность распределения случайного процесса по средней из множества ядерных оценок для различных значений апертуры.

Формула изобретения

Устройство для определения закона распределения, содержащее первый формирователь гистограммы, первый генератор равномерно распределенных случайных чисел, первый коммутатор, два элемента задержки, первый элемент ИЛИ, элемент сравнения, счетчик, причем выход первого коммутатора соединен с информационным входом первого формирователя гистограммы, тактовый вход которого через первый

элемент задержки соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход элемента сравнения является входом задания количества псевдореализаций устройства, второй вход элемента сравнения соединен с выходом счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены аналого-цифровой преобразователь, К-1 генераторов равномерно распределенных случайных чисел (К - целое

число значений апертуры распределения), К-2 элементов задержки, К-1 элементов ИЛИ, К-1 формирователей гистограммы, К-1 коммутаторов, L блоков вычисления среднего арифметического (L - число дискретов

гистограммы) и блок регистрации, причем информационный вход аналого-цифрового преобразователя является информационным входом устройства, информационный выход аналого-цифрового преобразователя

соединен с информационным входом 1-го генератора равномерно распределенных случайных чисел (i 1, К) и с первым информационным входом i-ro коммутатора, вход задания апертуры 1-го генератора равно- мерно распределенных случайных чисел является входом задания соответствующего значения апертуры устройства, информационный выход 1-го генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с вторым информационным входом соответствующего коммутатора, выход 1-го (I 2, К) коммутатора соединен с информационным входом соответствующего формирователя гистограммы, выход окончания преобразо- вания аналого-цифрового преобразователя соединен с входом запуска i-ro генератора равномерно распределенных случайных чисел, с первым управляющим входом i-ro коммутатора, с первым входом i-ro элемен- та ИЛИ, с тактовым входом j-ro блока вычисления среднего арифметического (j 1. L) и с входом установки в О счетчика, выход окончания формирования i-ro генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с вторым управляющим входом соответствующего коммутатора и с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ, выход окончания формирования К-го генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с счетным входом счетчика, выход 1-го элемента ИЛИ через 1-й элемент задержки соединен с тактовым входом соответсУвующего формирователя гистограммы, j-й выход i-ro формирователя гистограммы соединен с i-м входом j-ro блока вычисления среднего арифметического, выход которого соединен с соответствующим входом блока регистрации, выход элемента сравнения подключен к входу останова i-ro генератора равномерно распределенных случайных чисел.