УСТРОЙСТВО для ВЫЧИСЛЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГООЖИДАНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к устройствам для статистической обработки опытных данных, которая связана с определением законов распределения и числовых характеристик случайных функций.

Известны устройства для определения математического ожидаиия.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит реверсивный счетчик и схему выделения знака, подключенную к входной клемме, при этом выход регистра исходных данных соединен с первым входом первого вептиля, ко второму вхОлЧУ которого подключен генератор тактовых импульсов, а выход соединен с первым входом схемы сравнения. Датчик равномерно распределенных случайных чисел подсоединен к иервому входу второго веитиля, второй вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а выход - с вторым входом схемы сравнения. Генератор тактовых -импульсов подключен к счетчику числа импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего вентиля, к второму входу которого подсоединен выход схемы сравнения. Выход третьего вентиля соединен с первым входом реверсивиого счетчика, а второй вход счетчика - с выходом схемы выделения зиака.

Она содержит: регистр / исходных данных, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, схему 3 сравнения, схему 4 выделения знака исследуемой функции, генератор 5 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 6, счетчик 7 числа импульсов и вентили 8, 9 и 10. IB регистр исходных данных вводятся значения исследуемой случайной функции в цифровой или аналоговой форме. Датчик равномерио распределенных случайных чисел служит для выработки многоразрядных двоичных случайных цифр, равномерно распределенных в интервале (0,1). При обработке случайной функции, заданной в аналоговой форме, в качестве датчика используется генератор равномерно распределенного случайного напряжения.

Схема выделения знака состоит из устройства выделения знака, которое формирует импульс при переходе случайной функции через нуль, и триггера знака со счетным входом, который управляет реверсивным счетчиком.

Реверсивный счетчик предусмотрен для накопления результата математического ожидания Шх случайной функции.

Счетчик числа испытаний фиксирует число испытаний и при переполнении выдает запрещающий потенциал на вентиль 10 запрета, отключая, таким образом, схему сравнения от реверсивного счетчика. Ma вход устройства поступают значения исследуемой функции. Они вводятся одновременно в регистр / исходных данных и в схему 4 выделения знака. Числа, записанные в регистр, представляют собой мгновенные значения случайной функции F (t. В тактовые моменты времени эти числа Fi (t) подаются на первый вход схемы 3 сравнения, на второй вход которой с датчика 2 поступают равномерно распределенные случайные числа Ri. При выполнении в схеме сравнения условия г (О на выходе схемы сравнения появляется импульс, который поступает в реверсивный счетчик 6 (накопитель результата). Одновременно каждый тактовый импульс нодается на вход счетчика 7, где фиксируется число испытаний. Такой процесс повторяется многократно до переполнения счетчика 7. При переполнении счетч-ика 7 на выходе его появляется потенциал, поступающий на вентиль 10, что приводит к отключению выхода схемы сравнения от реверсивного счетчика 6 результата. Схема выделения знака при переходе исследуемой случайной функции через нуль формирует импульс, который перебрасывает триггер знака в единичное состояние при отрицательных значениях функции и в нулевое, при положительных значениях P(t}. При переполнении счетчика 7 импульсов фиксируется число, накопленное в счетчике Шу. Результат вычисления определяется делением показаний счетчика 6 на показание счетчика 7. Результат деления дает приближенное значение математического ожидания. Погрешность вычисления определяется соотношением б ,, где uV - число, записанное в счетчике 7. Устройство может вычислять математическое ожидание случайной функции, заданной в аналоговой форме. В этом случае используются: аналоговый регистр исходных данных, аналоговое устройство выделения знака, датчик равномерно распределенного случайного напряжения и аналоговый компаратор, опрашиваемый в тактовые моменты времени. Остальные узлы устройства и схема их соединения остаются без изменения. Предмет изобретения Устройство для вычисления математического ожидания, содержаш,ее регистр исходных данных, подключенный к входной клемме, схему сравнения, генератор тактовых импульсов, датчик рав-номерно распределенных случайных чисел, счетчик импульсов и вентили, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит реверсивный счетчик и схему выделения знака, подключенную к входной клемме, выход регистра исходных данных соединен с первым входом первого вентиля, к второму входу которого подключен генератор тактовых импульсов, а выход соединен с первым входом схемы сравнения, датчик равномерно распределенных случайных чисел подключен к первому входу второго вентиля, второй вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а выход - с вторым входом схемы сравнения, генератор тактовых импульсов подключен к счетчику числа импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего вентиля, к второму входу которого подключен выход схемы сравнения, выход третьего вентиля соединен с первым входом реверсивного счетчика, к второму входу которого подключен выход схемы выделения знака.