Всесоюзная

Союз Сааетскию Социалистическил РеслублинЗависимое от авт. свидетельства Мо М. Кл. Ст 061 11/ явлено 07 Х 1.1970 ( 1449474/18 с присоединением заявки Мо Приорите амитет лам иаоаретений и аткрытиари Совете МинистровСССР УДК 681 325,59(088.8 о 13.Х 11.1972. Бюллетень Моза 1973овация описания 5.11.1973 публикова та опубли ВСЕСОЮЗНА с-113%.КАБИБП 11",тКА Лвторизобретен В, С, Гладкийкой гидрофизический институт краинской СС аявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНОКРУГЛ ЕН ИЯ ИБОК 2 Изобретение относится к области вычислительной техники.При вычислениях на ЭЦВМ и специализированных цифровых вычислительных устройствах имеет место один весьма существенный недостаток: накопление ошибок округления в процессе вычислений, приводящее иногда к существенному искажению конечного результата. Величина погрешности при этом является величиной случайной, зависящей от многих факторов, указать заранее на ее пределы в общем случае не представляется возможць.м. Один из способов уменьшения влияния ошибок округления, принятый сейчас в вычислительном машиностроении, состоит в увеличении разрядной сетки.Цель изобретения - исключение накопления ошибок округления, что позволяет уменьшить разрядность электронной цифровой вычислительной машины (ЭЦВМ) и, как следствие, значительно уменьцаить их объем и стон м ость,В основу операции округления в существуощих ЭЦВМ положено следующее общеизвестное правило: при округлении числа отбрасывается меньше половины единицы последнего сохраняемого разряда; если отброшенная часть больше половины единицы последнего сохраняемого разряда, то цифра этого разряда увеличивается на единицу, Указанцое правило округления дает минимальную ошибку лишь в случае, когда величина отбрасываемой части распределена равномерно в интервале ог нуля до единицы (переноса).5 На практике, однако, распределение округляемой величины отличается от равномерного, вследствие чего принятое для современных ЭЦВМ правило округления приводит иногда к значительным методическим погрешностям.10 Так, если суммцруется 1000 чисел, в которыхпосле округления, например, числа 0,6 заменены единицами, ошибка составит 400 едина гц.Предлагаемое устройство реализует прцц ццппальцо другой способ округления - статистический: последшьй сохраняемый разряд увеличивается на единицу с вероятностью, численно равной значению отбрасывания части, Так, для рассмотренного примера каж дсе отбрасываемое число заменяется единицей соответственцо с вероятностью 0,6, после суммирования 1000 таких чисел по указанному правилу средцеарцфметцческое суммы будет равно 600-+б, где б - ошибка статцстп ческого осреднения, которая будет тем меньшей по абсолютной величине, чем большее количество чисел суммируется с округлением.Так, для рассмотренного примера конечный результат будет получен с ошибкой, не пре вышающей +30 едшшц, вместо 400 единицЗаказ 122/17 Изд. Мо 1015ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений о )" СТираж 404 По писнои ткрьпий при овете Министров СССРд еМосква, Ж, Раушская иаб., д. 45 Типография, пр, Сапунова, 2 после стандартного округления. Легко показать, что при любом законе распределения округляемых чисел статистический метод округления, положенный в основу предлагаемого устройства, всегда будет иметь небольшую методическую погрешность, чем стандартные методы окрутления, вследствие чего предлагаемое устройство может быть применено в составе всех выпускаемых ЭЦВМ, существенно увеличивая точность проводимых на них вычислений. Кроме того, применение предлагаемого устройства в составе проектируемых ЭЦВМ позволит уменьшить разрядность выпускаемь,х машин до 15 - ;20 двоичных разрядов без снижения точности проводимых вычислений.На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства, где:1 - гг т- (гг+т) - разрядный регистр арифметического устройства (АУ) ЭЦВМ, где гг - разрядность чисел, принятая для даннойЦ М (т(гг); 2 - схема сравнения двоичных чисел параллельного действия. На выходе схемы появляется импульс переноса, если отбрасываемое т-разрядное число больше случайного числа, снимаемого с датчика 3;- дат ьик т-разрядных случайных двоичных чисел с равномерным распределением;4 - вентильная группа; 5 - дешифратор команды округления; б - сумматор; 7 - венпильная группа; 8 - регистр числа МОЗУ 9 - вен) .7 - вероятностныи двоичный элемент в сос",ав которого входит схема 2 сравнения двоичных чисел и датчик 3 случайных двоичных чисел.Работа предлагаемого устройства заключа ется в следующем.По1 осле поступления команды округления(и+т)-разрядного числа АУ до гг двоичных разрядов, команда дешифруется в устройств. 5 и импульс с выхода дешифратора от ккрывает вентильную группу 4 и одновременнс) возбуждает датчик 3 случайных чисел.Результат сравнения случайного числа с отбрасываемым остатком в АУ поступает в виде импульса переноса на и-й разряд АУ. Вся 15 операция округления выполняется в одинтактовый момент времени.Предлагаемое устройство может быть включено в состав любой выпускаемой ЭВМ.20Предмет изобретения н. строиство для исключения ошибок округления, содержащее регистры, дешифратор команды округления, сумматор и вентильную группу, отличающееся тем, что, с целью иск лючения накопления ошибок округления оносодержит вероятностный двоичный элемент, вход которого соединен через вентили с регистром, содержащим отбрасываемую часть округляемого числа, и с дешифратором коман- ЗО лы округления, а выход - через сумматор смладшим разрядом регистра, содержащего сохраняемую часть округляемого числа.