Устройство для формирования гистограммы случайных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06G7/52 

Изо6|;гетемие относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для анализа распределений случайных величин и процессов.

Известно устройство для определения плотности вероятности, содержгицее блок наполнения и регистрации, сумматоры, источник регулируемого напряжения, источник вспомогательного прямоугольного напряжения, генератор пилообразного напряже шя, генератор импульсов опроса, двухсторонние ограничители, блок вычитания, синхронный детектор, элементы И, модулятор и аиалогово-цифровой преобразователь

СП.

Недостатки устройства - его низкое быстродействие t обусловленное крутизной пилообразного напряжения, и широкая номенклатура элементов устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устрой ство дл я определени я положе н ия числа на числовой оси, содержащее регистры, схемы сравнения, элементы И, ИЛИ, причем первая, вторая и третья ийформационные шины устройства соединены с входами первого, второго и третьего регистров соответственно, выходы первого регистра подключены к первой группе входов первой схемы сравнения, выходы второго ре гистра соединены с первой группой входов второй схемы сравнения, выходы третьего регистра подключены к вторым группам входов первой и второй схем сравнения, первый выход первой схемы сравнения с Первыми входами первого и второго элементов И, второй выход первой схемы сравнения подключен к перв|А4 входам третьего и четвертого элементов И, первый второй схемы сравнения соединен с входами первого и третьегоэлементов И, второй выхой второй схемы сравнения под1 л1очен к BfotssM вхоЯ вм второго и четвертого элв4ент.ов И,

20 выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной ишне устройства, выходы первого и четвертого элементов И и третьи вы25ходы схем сравнения соединены с соответствующими выходными шингши устройства С21.

Недостатком устройства является

30 то, что оно позволяет определять положение числа на числовой оси, разде ленной только на три интервала. Цель изобретения повышение быст родействия и расширение класса реша емых задач путем обеспечения опреде ления положения числа на числовой оси, разделенной на (N + 1) интервалов, и формирования гистограммы, имеющей (N + 1) интервалов. Поставленная цель достигается тем что устройство для формирования гис тограммы случайных чисел, содержаще регистры границ интервалов, регистр приема числа, вход которого являетс первым информационным входом устрой ства, а выход подключен к первым объединенным входам N схем сравнения, первые выходы которых соединены соответственно с первыми входами N элементов И, вторые входы которых а также первый вход (N + 1)-го элемента И объединены и являются вторым информационным входом устройства, содержит (N + 1) накопительных счетчиков и счетчик числа формирований гистограммы, вход которого соединен с вторым информационным входом .устройства,.входы (N + 1) накопительны счетчиков соединены с выходами (N + элементов И, при этом вторые входы схем сравнения, соединены с выходами соответствующих регистров границ ийтервалов, а второй выход i-и схемы сравнения (i , .. ., N ) подключен к соответствующему входу (N + 1)-го элемента И. На чертеже приведена блок-схема устройства для формирования гистогра мы, имеющей N границ интервалов (N + 1 интервал). Устройство содержит регистр 1 приема числа, N регистров 2 границ интервалов, N схем 3 сравнения, (N + 1) элементов И 4, (N + 1), нако. пительных счетчиков 5, счетчик б числа формирований гистограммы, информационные входы 7 и 8. Первый информационный вход 7 устройства соединён с входом регистра 1 приема числа, выходы которого соединены с первыми группами входов N схем 3 сравнения, вторне группы входов каждой- 1-й схемы 3 сравнения (i 1,2, ...,N) соединены с i-м регистром 2 границ интервалов, первый выход -и схемы 3 сравнения соединен с входом i-го элемента И 4, а второй выход - с входом ( i ч- 1)-го элемента И 4, выход i-го элемента И 4 соединен с i-м счетчиком 5. Один из входов всех элементов И 4, как и вход счетчика 6, соединен с вторым информационным входом 8 устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в регистрах 2 записаны значения границ интервалов гистограммы; с( , ctj, .../ ,..,, .0, счетчики 5 и б установлены в: состояние О . Пусть на информационный вход 7 последовательно поступают три числа г г э соответственно принадлежащих следующим интервалам числовой оси: -со, ; а.,, d . .При поступлении первого числа х вследствие выполнения условия ( х $с) с первого выхода первой схемы 3сравнения разрешающий потенциал подается на вход первого элемента И 4. Сигнал, поданный на вход 8, проходит на вход счетчика 6 и через открытый элемент И 4 на вход первого Счетчика 5. При появлении на информационном входе 7 числа Xg находятся две смежные схемы. 3 сравнения с номерами ( ) , ( j 2, 3, ...,N), устанавливающие факт истинности - неравенств (Xgici ) и ( ), в этом случае с второго выхода первой и с первого выхода второй из 1их подаются на два входа j-го элемента И 4разрешающие потенциалы. Поданный йа вход 8 сигнал проходит на вход счетчика б и через открытыйj-й элемент И 4 на вход j-го счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков. При поступлении на информационный вход 7 числа x.j вследствие выполнения условия (хд с( ) на втором входе N -и схемы 3 сравнения подается разрешающий потенциал на (Ы + .1)-й элемент И 4. Поданный на вход 8 прохбдит на вход счетчика б и через открытый элемент И 4 на вход (N + 1)-го счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков. Таким образом, при приходе любого очередного случайного числа осуществляется увеличение на i содержимого счетчика б и содержимого, соответствующего интервалу счетчика 5. Так осуществляется формирование гистограммы случайных чисел. При формировании гистограммы случайных процессов значения измеряемой величины в цифровом виде подаются на информационный вход 7, а на вход 8 подаются сигналы в необходимые для съема информации моменты. Технико-экономическая эффектив ность предлагаемого устройства состоит в расширении класса решаемых задач, что обеспечивает возможность определения положения числа на числовой оси, разделеннсэй не на три, как в устройстве прототипе, а на любое конечное число (N + 1) интервалов, кроме того, осуществляется формированиэ гистограммы, имеющей (N + 1) интервалов. Формула изобретения Устройство для формирования гистограммы случайных чисел, содержащее

регистры границ интервалов, регистр приема числа, вход которого является пераьм информационным входом устройства, а выход подключен к перВЕШ объединенн.ьм входам N схем сравнения первые выходы которых соединены соответственно с перйьми входами N элементов И, вторые входы которых, а также первый вход (N + 1)-го элемента И объединены и я-вляются в-хорам информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьааения быстродействия и расширения класса решаемых задач, оно содержит (N + D накопительных счетчиков и счетчик числа формирований гистограммы, вход которого сое

динен с вторым информационным входом устройства, входы (N + 1) накопительных счетчиков соединены с выходами. (N + 1) элементов И, при Этом вторые входы .N схем сравнения соединены с

выходами соответствующих регистров границ интервалов, а второй выход 1-й схемы сравнения (i 1, 2, , N) подключен к соответствующему входу (N + 1)-го элемента И.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №805357, кл. G 06 G 7/52, 1981.

2.Авторское свидетельство СССР № 796840, кл. G 06 F 7/96, 1979..

(прототип),

4/ WXw

flll:::JLA

ф 1 ф|М/jMwwsl

3 И ш V Ц JL, .-i- -.JL

%