Преобразователь время-вероятность Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 G06F7/58 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕЛ Я-ВЕРОЯТНОСТЬ

1

Изобретение относится к области вычиспитепыюй техники и может найти использование в вероятностных машинах и устройствах при решении различных задачВ настоящее время вырос и продолжае развиваться обширный класс вероятностных вычислительных машин, которые оперируют со специальным машинным языком, заданным в вероятностной форме.

Составной частью вероятностных вычислительных машин, обеспечивающих ввод и обработку исходной информации в aвтo aтичecкoм режиме, являются преобразователи информации и, в частности, преобразователи вида время-вероятность.

Известно устройство для преобразования аналоговой, в частности, временной информации в вероятностную f.

Это устройство отличается сложностью, так как решение задачи преобразования в нем осу1чествляется по

двухступенчатой схеме, на первой ступени происходит преобразование вида время-коп, а на второй - код-вероятность, Это обстоятельство приводит к большим потерям скорости преобразования, что отрицательно сказывается на Техникоэкономических показателях вычислительной системы в целом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь время-вероятность, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с первым входом первого триггера и с первым выходом схемы сравнения, второй выход которой является выходом преобразователя, первый вход схемы сравнения подключен к входу элемента задержки и к выходу элемента И, первьгй вход которого соединен с генератором импульсов, а второй вход -. с вы-ходом первого триггера, второй вход которого подключен к первому входу второго триггера и является первым входом преобразователя, и к 3 управП1аощему входу блока элементов И группа информационных входов которого соеданена с соответствующими выходами датчика случайных чисел, при этом вто рой вход триггера является вторым входо преобра&оватепя, а выход второго триг Гера подключен к второму входу схемы сравнения 2|. В этом преобразователе достигнуто значительное повьшгение скорости преобраЗОвйния при оДЕЮвременном сохранении точности преобразования и сложности схемы. Недостатком данного устройства является то, что точность преобразования (шаг квантования) нйэходится в пра вой зависимости от разрядности составляющих схему -элементов, таких как регистр сдвиг;а, генератора случайных чисел, вентильной группы. Цепью настоящего изобретения является упрощение схемы преобразователя и повышение точности устройства. Поставленная цепь достигается тем, что в преобразователь введены вычитающий счетчик и элемент ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом сх мы сравнения, а входы подключены к группе разрядных выходов вычитающего счетчика, группа разрядных входов которого соединена с выходами блока элементов И, вход вычитающего счетчи ка соединен с выходом элемента задержки. На чертеже представлена блок-схема преобразователя. Устройство состоит из генератора импульсов 1, элемента 2 И первого триггера 3, элемента 4 задержки, второго триггера 5, схемы 6 сравнения элемента 7 ИЛИ, вычитающего счетчика 8, блока 9 элементов И, датчика 10 случайных чисел. На входы триггера 5 поступают с датчика временного интервала (на чер- теже не показан) импульсы, соответст вующие началу и концу преобразуемого интервала времени. Результат преобразования снимается с информационного входа схемы 6 и подается на внешние устройства (на чертеже не показаны). Преобразователь работает следующим образом. Перед началом работы все блоки и элементы преобразователя находятся в исходном (нулевом) состоянии, при этом датчик 1О случайных чисел форМ1фует п. -разрядный двоичный код 93 чисел, имеющих равномерный закон распределения. Начало работы преобразователя определяется появлением на одном его входе импуиьса начало интервала, который устанавливает триггеры 3 и 5 в единичные состояние и, включая блок 9, обеспечивает поразрядную перезапись кода из датчика 1О в счетчик 8. Элемент 2 открывается, так что тактовые импульсы с генератора 1 поступают через элемент 4 задержки на счет ный вход вычитающего счетчика 8, а также на опросный вход схемы 6, котог рая вьфабатьтает в каждом такте результат сравнения по кодам, хранящимся в триггере 5, и снимаемый с выхода элегента 7. Таким образом, преобразуемый интервал времени сравнивается со случайным временным интервалом, величина которого равна произведению периода тактовых импульсов на случайное двоичное число, занесенное.в счетчик в начале цикла преобразования. Окончание случайного интервала времени (если он длиннее преобразуемого интервала времени) определяется моментом, при котором содержимое счетчика 8 становится равным нулю и который (момент) реализуется путем по- тактного вычитания единицы из текущего содержимого счетчика и появлением на выходе элемента ИЛИ кода О. По результатам каждого такта опроса схемы 6 сравнения возможны три спучая: 1.Коды равны. Содержимое счетчика в уменьшается на единицу, такт опроса повторяется. 2.Преобразуемый интервал времени мёныие случайного интервала времени. На вход преобразователя до окончания случайного временного интервала пришел импулис конец интервала . В этом слу чае схема 6 сравнения формирует на информационном выходе логическую 1, являющуюся вероятностно-кодированным значением преобразованного временного интервала. Одновременно с управляющего выхода схемы 6 на входы триггера 3 и датчика 10 поступает сигнал окончания цикла преобразования. При этом элемент 2 запирается, а датчик 10 формирует на своих выходах код очередного случайного числа; преобразователь готов к приег. очередной информации.

Предложенное устройство выгодно отличается от прототипа значительной простотой,ЧТО про$тилось, в частности, в замене п- разрядного сдвигового регистра, П -разрядной йентильной группы (блок 9) соответственно на () -разрядный счетчик и ()разрядную вентильную группу, а ц - разрядный генератор модифицированных случайных двоичных чисел, состоящий из датчика двоичных чисел и комбинационной П - разрядной схемы, заменен на (Воб t )-разрядный датчик случайных чисел.

Так, при разрядности указанных элементов прототипа - 128, разрядность элементов настоящего изобретения составит всего 7 единиц, что открывает, как видно, немалые возможности для существенного увеличения точностиустройства ( за счет уменьшения шага квантования).

Формула изобретения

Преобразователь время-вероятность, содержащий датчик случайных чисел, вход которого соединен с первым входом первого триггера и с первым входом

476936

схемы сравнения, второй вьгход которой 5голяется выходом преобразователя, первый вход схемы сравнения подключен к выходу элемента задержки и к выходу 5 элемента И, первый вход которого соединен с генератором импульсов, а второй вход - с выходом первого триггера, второй вход которого подключен к первому входу второго триггера и является

10 первым входом преобразователя, и к управляющему входу блока элементов И, группа информационных входов которого соединена с соответствующими выходами датчика случайных чисел, при этом

15 второй вход второго триггера является вторым входом преобразователя, а выход второго триггера подключен к второму входу схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью

20 упрощения преобразователя и повышения его точности, в него введены вычитающий счетчик и элемент ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом схемы сравнения, а входы подключены к группе

25 разрядных выходов вычитающего счетчика, группа разрядных входов которого соединена с выходами блока элементов И, вход вычитающего счетчика соединен с выходом элемента задержки.

30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 сов, М., Энергия, 1972, с. 425.

647693