СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР Советский патент 1973 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к области электронной вычислительной техники и может быть использовано в средствах автоматизации статистической обработки информации.

Известны статистические анализаторы, содержащие счетчики-накопители, счетчик-делитель, счетчик интервалов, счетчик частот, генератор импульсов и триггер пачек импульсов, позволяющие накапливать частоты статистического распределения и вычислять, в частности, медиану. Путем сравнительно небольшого усложнения устройства можно также автоматизировать вычисление энтропии распределения, равной по модулю сумме произведений относительных частот распределения на логарифмы этих относительных частот.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей статистического ан1ализатора и упрощения цепей вычисления энтропии.

Это достигается тем, что анализатор дополнительно содержит счетчик энтропии, управляющий счетчик, элемент задержки, дешифратор и вентили, причем выход генератора импульсов соединен через вентиль, связанный с триггером пачек импульсов, со входом счетчика частот и элементом задержки. Выходы счетчика частот соединены через дешифратор со входом управляющего счетчика, выходы которого соединены через вентили, связанные с

элементом задержки, с разрядами счетчика энтропии. Благодаря таким связям между элементами устройства вычисление произведений относительных частот на их логарифмы X log х) сводится к С3ммированию элементарных приращений функций у х log х.

На чертеже изображена схема предлагаемого анализатора. Многоканальный вход статистического анализатора соединен со входами счетчиков-накопителей /, 2 и 3, со входом счетчика частот 4, выполняющего в этом случае также функции счетчика выборки, и через элемент задержки 5 и вентили 6-с реверсивным счетчиком энтроПИИ 7, Выходы счетчиков 1, 2 и 3 подключены к триггеру 8 пачек ;мпульсов, выход которого связан свентилем 9 на входе счетчика 4 и элемента задержки 5. Выходы счетчика 4 соединены через дешифратор 10 со входом управляющего счетчика //, выходы которого подключены к вентилям 6, связанным также с выходом элемента задержки 5.

Генератор импульсов 12, управляемый триггером 13, соединен со входами счетчиков 1, 2

Vi 3, с вентилем 9 и через счетчик-делитель 14 - со входом триггера 8, с шиной сброса счетчика 4 к со входом счетчика интервалов 15, выходы которого соединены, например, через дешифратор с управляющими входами

счетчиков /, 2 и 5. Один из выходов счетчика

15 соединен с нулевым входом триггера 13, единичный вход которого соединеп через переключатель 16 объема выборки с выходами счетчика 4. Выходы триггера 13 соединены с шниами сложения и вычитания счетчика 7. Один из выходов триггера 13 соединен с шиной сброса счетчика 4.

Анализатор работает следуюш,им образом. Перед началом работы все счетчики и триггеры анализатора устан авливаются в исходное положение сигналом сброса (цепи сброса на схеме не показаны). При этом триггер 8 закрывает вентиль 9, триггер 13 выключает генератор 12 и устанавливает счетчик 7 в режим сложения. Информация о распределении поступает с многоканального входа на соответствующие счетчики /, 2 и 5 в виде импульсов по соответствующему каналу. Общее число импульсов подсчитывается счетчиком 4, выполН1ЯЮЩИМ на этом этапе функции счетчика выборки.

Одновременно импульсы со входа анализатора поступают через элементы задержки 5 на вентили 6. При накоплении счетчиком 4 чисел mj, т.2,.. ., m-i дешифратор 10, связанный со счетчиком 4, формирует импульсы, поступающие на вход счетчика //. Числа т соответствуют абсциссам функции у х log х и определяются при расчете дешифратора 10 из условия оптимальной кусочно-линейной аппроксимации фуНКции у X log X. В зависимости от состояния счетчика 11 открыты соответствующие веитили 6, через которые импульсы с элемента задержки 5 поступают на соответствующие разряды счетчика 7. В результате к моменту, когда выборка достигнет установленного объема п, в счетчике 7 будет число

Л I(m; - ini-i)i : п log п.

По достижении выборки установленного объема п триггер /5 опрокидывается импульсом со счетчика 4, сбрасывает при этом счетчик 4 на ноль, переключает счетчнк 7 на вычитание и включает генератор импульсов 12. С этого момента начинается вывод на счетчик 4 частот П;, записанных в ходе выборки в счетчики /, 2 и 5. Вначале импульсы с генератора 12 поступают на счетчик / и счетчик-делитель 14. При переполнении счетчика / триггер 8 опрокидывается и открывает вентиль 9, импульсы начинают поступать ва счетчик 4. Импульс переполнения счетчика 14 возвращает триггер 8 в исходное положение. К этому моменту на счетчик 4 поступает п импульс. Аналогично вышеизложенному вычисляется число

N E(OTJ -/Иг-Ог %«i log«j,

которое вычитается из содержимого счетчика 7.

Импульс нереполиения счетчика 14 также сбрасывает на ноль счетчик 4 и записывает единицу в счетчике 15. Сигнал с выхода счетчика 15 закрывает вход счетчика 1 и открывает вход счетчика 2. Начинается вывод числа «2 на счетчнк 4. Так происходит последовательный вывод чисел tii из счетчиков 1, 2 vi 3 на счетчик 4 и вычисление чисел.

После опроса счетчика 1 счетчнк 15 возвращает триггер 13 в исходное положение и выключает тем самым геиератор импульсов 12. В результате в счетчике 7 будет число

- Nj N - I. Г(отг - /n,) :: yV - Е « log /г - « Е PJ log pj

гдеЯ - энтропия;

(PJ - /) -относительная частота.

Число пН может быть выведено, например, через цифроаналоговый преобразователь Hia стрелочный прибор и пронормировано до величины Н прн помощн соответствующих щунтов для каждой выборкн п.

Предмет изобретения

Статистический анализатор, содержащий

счетчики-накопители, первые входы которых подключены ко входной клемме устройства, вторые входы - к генератору импульсов н к счетчику-делителю, третьи - к первому выходу счетчика интервалов, выходы счетчиков-накопителей подключены к первому входу триггера пачек импульсов, второй вход которого соединен со счетчиком частот, счетчиком-делителем н счетчиком интервалов, второй выход, которого соединен со входом управляющего

триггера, соединенного другим входом и вы-. ходом со счетчиком частот, вход которого соединен со входной клеммой устройства и с элементом задержки, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей анализатора, он дополнительно содержит элемент задержки, вентиль и последовательно соединенные дещифратор, управляющий счетчик, выходы которого через вентили соединенысо счетчиком энтропии, один вход

которого соединен со входом генератора импульса и с выходом управляющего триггера, второй выход которого соединен со вторым входом счетчика энтропии, выход триггера пачек импульсов соединен с первым входом вен-.

тиля, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход вентиля подключен к счетчику частот и через элемент задержки - к вентилям.