Преобразователь время-вероятность Советский патент 1978 года по МПК G06F7/58 G06F17/18 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЯ-ВЕРОЯТНОСТЬ

На чертеже представлена блок-схема описываемого преобразователя «время-вероят-ность.

Устройство состоит из генератора 1 тактовых импульсов, вырабатывающего команды на преобразователь 2 «код-вероятность, блока 3 хранения временного интервала и счетчика 4, счетчика 5, элементов И 6, 7, управляемых соответствующими выходами блока 3, элемента И 8 и триггера переполнения 9.- Вход элемента 8 соединен с выходом преобразователя 2 «время-вероятность.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы все блоки и элементы устройства находятся в начальном (нулевом) состоянии, элемент 6 открыт, остальные элементы закрыты.

Работа устройства начинается, когда счетчик 5 находится в нулевом состоянии. Преобразователь 2 преобразует двоичное число счетчика 5 в вероятность, так что любому п (п - целое, п -$ 100), записанному в счетчике 5, соответствует вероятность () появления символов «1 в бернулЛиевской последовательности, генерируемой преобразователем 2.

Таким образом, в начале работы п 0 преобразователь 2 выдает бернуллиевскую последовательность с вероятностью Я 0, но в таком случае счетчик 4 не успеет заполниться и выдать сигнал переполнения на триггер 9 до момента появления с блока 3 импульса «конец интервала.

По окончании первого цикла блок 3 записывает через элемент 6 в счетчик 5 код «1 и к началу второго цикла в счетчике 5 будет находиться число п 1. С дальнейщим увеличением номера цикла растет число п, накапливаемое в счетчике 5, увеличивается вероятность Р, генерируемая преобразователем 2 и соответственно уменьшается время переполнения счетчика 4. Начало каждого цикла определяется сигналом «начало интервала, выдаваемым бло ком 3. При этом элемент И 7 открывается, и с выхода преобразователя 2 на счетчик 4 поступает бернуллиевская последовательность, вероятность появления единичных символов которой соответствует текущему состоянию счетчика 5.

В зависимости от длительности преобразуемого интервала возможны следующие случаи.

Преобразуемый интервал времени оказывается меньще времени переполнения счетчика 4. В этом случае заполнение счетчика 4 происходит до момента появления на выходе блока 3 сигнала «конец интервала, подаваемого через открытый элемент И 6 на счетный вход счетчика 5. Последний изменяет свое состояние на единицу, и преобразователь 2 формирует бернуллиевскую последовательность с новым значением вероятности Р. С появлением сигнала «конец интервала прекращается действие сигнала «начало интервала, элемент И 7 закрывается, генератор 1 сбрасывает счетчик 4 в нулевое положение и подготавливает блок 3 к очередному циклу.

Преобразуемый интервал времени оказывается больще или равен времени переполнения счетчика 4, что соответчтвует появлению сигнала «конец интервала раньше или одновременно с появлением сигнала переполнения, подаваемого со счетчика 4 на триггер переполнения 9. Последний переходит в единичное состояние, элемент И 6 запирается, а элемент 8 открывается, так что бернуллиевская последовательность с данной вероятностью Р появления символов единиц, выдаваемая преобразователем 2, поступает с выхода устройства на внещние устройства. Таким образом, вероятность Р символов «1 в указанной выходной последовательности оказывается прямо пропорциональна величине преобразованного интервала времени.

Использование блока 3 хранения временного интервала, счетчика 4, триггера 9 и элемента И 7 в новой взаимосвязи их с преобразователем 2, генератором 1 и счетчиком 5 позволило существенно повысить скорость преобразования:

абсолютную, а счет замены двухступенчатой схемы преобразования («время-код - 1 ступень, «код-вероятность - II ступень) на одноступенчатую («время-вероятность); относительную, определяемую временем преобразования, отнесенным ко всей бернуллиевской последовательности, содержащей до нескольких тысяч символов. Последнее обстоятельство особенно существенно при использовании подобных преобразователей в вероятностных вычислительных мащинах, специфика которых требует многократного (до нескольких тысяч раз) кодирования одной и той же величины. Существенное достоинство данного пре, образователя состоит в том, что,однажды определив преобразованное значение входной (временной) переменной, преобразователь может выдавать это значение сколь угодно много раз. Это позволяет повысить точностные и скоростные параметры вероятностных вычислительных мащин.

Формула изобретения

Преобразователь «время-вероятность, содержащий генератор тактовых импульсов, элементы И, преобразователь «код-вероятность, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого является выходом преобразователя, выход второго элемента И через первый счетчик подключен к первому входу преобразователя «код-вероятность) второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, он содержит второй счетчик, триггер переполнения, третий элемент И и блок хранения временного интервала, выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя

«код-вероятность, а выход подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока хранения временного интервала, выход второго счетчика соединен с входом триггера переполнения, выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента .И и второму входу первого элемента И.

.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР До 370717, кл. Н 03 К 13/02, 1974.

2.Яковлев В. В., Федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные машины. Изд. «Машпностроение, Ленинград, 1974.