Вероятностное устройство для антилогарифмирования

ПИС"А НИ Е Сез Советева Социапнстицееии Респубпик(2 с присоединение 1,хЗ) Прнорнтет -Гащмрстаааны ивапет СССРв дван азабрвтаа 9 в атарюй) Ваяв дена Ленина институтанспорт им. ак енин радски инженеров железнодорожногока В. Н. Обраэнева ВЕРОЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНТИЛОГАРИФМИРОВАНИ временного интервожидание длительности, Йричем математическовременного интервала слнтельной тех вероятностных йство для анти.щее генератор ИЛИ, НЕ. Недоляются малый ичнн, ограниченныйи большая аппа 3 где й - константа;.Х - мащинная переменная из диапазона 0 - 1; Наиболее близким техническим решением кизобретению является вероятностное устройстводля антилогарифмирования Щ, содержащеедвоичный счетчик, генератор случайных чисел и 1 эсхему сравнения, первый и второй входы которойсоединены соответственно с выходами двоичногосчетчика и генератора случайных чисел, Такоеустройство сложно.З Изобретение относится к вычинике и может быть применено ввычислительных устройствах.Известно вероятностное устрологарифмирования 111, содержаслучайных чисел и элементы И,статком такого устройства явдиапазон представляемых велвероятностным интервалом 0-1,ратурная сложность. Операция антилогарифмнровання в такомустройстве осуществляется над величиной - дли. тельностью детерминированного илн случайного- дискретное время,Цель изобретения заключается в упрощенииустройства, Для достижения поставленнойцели предложенное устройство содержит элемент НЕ и элемент И, первый вход которо.го является входом устройства, выход соединен с суммирующпм входом двоичногосчетчика, а второй вход подключен к выходуэлемента НЕ, вход которого соединен с выходомсхемы сравнения. Выход двоичного счетчика яв.ляется выходом устройства,Структурная схема устройства представленана чертеже, где обозначены вход 1 устройства,элемент НЕ 2, элемент И 3, двоичный счетчик 4,схема сравнения 5, генератор б случайных чисел ивыход 7 устройства.ЦНИИПИ Тираж 7 з 807 46 Филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул, Проектная,Выход элемента НЕ 2 соединен с первым входом элемента И 3, другой вход которого подключен ко входу 1 устройства. Выход элемен. та И 3 подключен к суммирующему входу счетчика 4, раэрядныв выходы которого соединены с 3 первыми входами схемы сравнения 5, вторые входы которой соединены с разрядными выходами генератора б, Выход схемы сравнения 5 соединен с входом элемента НЕ 2, а выходом устройств являются разряднЫе выходы счетчика 16 4,На вход устройства подается в общем случае случайная последовательность бейрйых символов, причем математическое ожидание (м.о,) длительности временного интервала 1 между смежны.1 э ми символами подчиняется соотношению (1) .Ограничивая ийтервалом 1 процесс накопления бинарных символов случайной последователь. ности х;, действующей на выходе схемы сравнения 5, получаем возможность фзрмировання Ю оценки Х, в качестве которой принимается обрат. ный код содержимого счетчика 4.Докажем это. Величина Е; - содержимое счетчика 4 в каждом .ом такте сравнивается со случайным двоичным числом. Символы х;=1 на 25 выходе схемы сравнения 5 формируются, если содержимое счетчика 4 не меньше значения кода на выходе генератора 6.Так как по условию 1 - также случайная величина, то 36 М( О- й Р;м(г;)для м,о, содержимого счетчика 4 в -ом тактезапишемф( )=ф(,) -Р(;=35:4+м(х, )(1- -"1,Решение этого конечноразностного уравненияимеет вид40 м(2,) р(4)где М - емкость счетчика 4;поэтому45.м(е)МЕР Й "а и 1и(-ер.е )Я) Дальнейшее преобразование этого соотношения проведем в предположении, что интервал возможных значений аргумента настолько узок, что к выражению (2) может быть применен метод линеаризации функции случайного аргумента,Практически это условие выполняется, если й: 29, Применяя метод линеарнзации, получаем Таким образом, операция антилогарифмиро. ванин в схеме действительно выполняется.Предлагаемое устройство по сравнения с про. тотипом упрощено за счет использования в нем двоичного счетчика вместо реверсивного двоич. ного счетчика, так как в последнем случае в каждом разряде счетчика для обеспечения логики вычитания необходимо использовать логическую схему 2 И.2 И - 2 И - ЗИЛИ, В базисе интегральных схем 155.серии такой элемент реализуется мини. мально на одном логическом модуле. В этом же базисе триггер реализуется на одном модуле, поэтому происходит удвоенное сокращение зат рат микросхем на построение устройства анти. логарифьшрования.Таким образом, технико-экономический эф. фект изобретшця заключается в значительном (в базисе ИС 155 й серии вдвое) сокращении затрат аппаратурных средств при его создании,Формула изобретенияВероятностное устройство для антилогариф. миро валия, содержащее двоичный счетчик, генератор случайных чисел и схему сравнения, первый и второй входи которой соединены соот. ветственно с выходами двоичного счетчика и генератора случайных чисел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит элемент НЕ и элемент.И, первый вход которого является входом устройства, выход соединен с суммирующим входом двоичного счетчика, а второй вход элемента И подключен к выходу элемента НБ, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, при этом выход двоичного счетчика является выходом устройстваа.Источники информации принятые во вннма. ние при экспертизе1. Яковлев В, ВФедоров Р.Ф. Стохастичес. кие вычислительные машины. Л"Машино. строение", 1974, с, 126-129.2, Гейнс Б, Стохастическая вычислительная малаша. "Электроника", 1967, Иф 14.