Вероятностное устройство для деления чисел Советский патент 1980 года по МПК G06F7/70 G06F7/52 

(54) ВЕРОЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для выполнения операций обращения и деления чисел в стохастически.х вычислительных машинах, Известно вероятностное устройство для деления чисел yj, которое содержит преобразователь число-вероятность двоичные, счетчики, логические элементы И, ИЛИ, НЕ и триггерные схемьи Недостатком эти.х устройств является низкая точность вьпислений. Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятност ное устройство для деления чисел , содержащее преобразователь числовероятность, первый и второй элементы И первый и второй счетчики, триггер, установочный вход которого соединен с пусковым входом устройства, а выход - с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключе соответственно к входам первого и втор го счетчиков, второй вход первого элем И соединен с вьрсодом преобразователя число-вероятность, управляющий вход которого соединен с выходом синхронизации. В этом устройстве показано, что математическое ожидание и относительная стохастическая ошибка при выполнении операции деления s нормализованных числе (В, А 0,5) ссхпветственно ) где М - емкость первого счетчика. Недостатком устройства является низкая точнос1ь вычислений, обусловленная случайным характером заполнения первого и второго счетчиков. Цель изс ретения заключается в повышении точности работы вероятностного устройства для деления чисел.

726526 Для достижения поставленной цели в вероятностное устройство для деления чи сел, содержащее преобразователь числовероятность, первый и второй элементы И, первьй и второй счетчики, триггер, установочный вход которого соединен с пусковым входом устройства, а выход - с первыми входами элементов И, выходы которых подключены соответственно к, входам первого и второго счетчиков, вто рой вход первого элемента И соединен с выходом преобразователя число-вероятность, управляющий вход которого соединён с входом синхронизации устройства схемам сравнения, первая группа входов которой соединена с разрядными шинами ахода делимого, вторая группа входов - с разрядными выходами первого счетчика, управляющий вход - с нхоДом синхронизации и вторым, входом вт рого элемента И, а выход - с входом сброса триггера. , ,.. , ,J,,.,. ,„„ .1,,. Структурная схема устройства представлена на чертеже, где приняты следую щие обозначения: преобразователь 1 число-вероятность, вход 2 синхронизации, первый 3 и второй 4 элементы И, первый 5 и второй 6 счетчики, схема 7 сравнения, триггер 8, пусковой вход 9 триггера. Вход синхронизации 2 соединен с управляющими входами схемы сравнения 7 и преобразователя 1 и с вторым вхо .дом элемента И 4, выход которого соединен с в,ходом счетчика 6. Разрядные аходы преобразователя 1 соединены с разрядными щи нами входа делителя (А), а выход преобразователя подключен к второму входу элемента И 3, Выход которого соединен с входом счетчика 5. Разрядные выходы счетчика 5 соединен с вторыми входами схемы сравнения 7, первые аходы которой подключены к раэ Р1щным щинам входа делимого (В), Вы- ход схемы сравнения 7 соединен с входом сброса триггера 8, установочный вход которого соединен с пусковым входом 9, а выход - с первыми аходами элементов И.- При подаче пускового сигнала на уст новочный аход триггера 8 открьюаются элементы И 3 и 4. При этом импульсы случайной последовательности на выходе преобразователя 1, имеющей мёйГёйатйческое ожидание А, поступают на аход счетчика 5, а импульсы синхронизации на вхЬд счетчика 6. Как только содержимое счетчика 5 станет ргшным числу BN {где Ц - емкость счш-чика 5), на выходе схемы сравнения 7 вырабать ваётся импульс сброса. По этому сигналу выключается триггер 8, фиксирующий временной интервал t . Счетчик 6 измеряет этот интервал. Математическое ожидание этого интервала равно М(т:Ьп||, т.е. в схеме прототипа и в предлагаемом устройстве выполняется одна и та же функциональная зависимость (уравнение (1)). Однако точностные характеристики существенно различаются. Действительно, из-за того, что на вход счетчика 6 в отличие от схемы прототипа поступают импульсы регулярной последовательности, уравнение дляотносительной статистической ощибки ) получим из формулы (i) подставив в. выражение для cfHft вместо N и b 1 вместо . Получим СГ(х) , 3|j(l-AV 100 % . (3) Разделив выражение (1) навыражение (3), найдем коэффициент, характеризующий улучщение точности работы предлагаемого устройства -dL-K А+в-глв СГ(Т сг(т г -А Так как числа Л и В нормализованы, то всегда 1 Например, если Л О,8, В 0,5, то 1,6, и т.д. Таким образом, технико-экономический эффект изобретения заключается в уменьщении погрешности при выполнении операции деления чисел. Формула изобретения Вероятностное устройство для деления чисел, содержащее преобразователь число-вероятность, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, триггер, устаноаочный вход которого соединен с пусковым аходом устройства, а выход - с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков, второй вход первого элемента И соединен с выходом преобразователя число-вероятность, управляющий аход которого соединен с аходом синхронизации устройства, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит

схему сцавнения, первая группа нходов которой соединена соответственно с разрядными шинами входа делимого вторая группа входов - с разрядными выходами первого счетчика, управляющий вход с входом синхронизации и с вторым входом второго элемента, а выход - с входом сброса триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 32О81О, кл, G 06 Р 7/38,

2.Яковлев В, В. Преобразование вероятность-время в стохастических вьиислитепьных машинах. Электроника, 1975, NO 9, с. 1О9 (прототип).