Вероятностное устройство для вычисления целых степенных функций

О П пп 139545 Союз Ссветских Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 06 Р 15/36 с присоединением заявки Йф(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторизобретения В,В, Яковлев Ленинградский ордена. Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта имени академика В.Н. Образцова(54) ВЕРГЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЦЕЛЫХ СТЕПЕННЫХ ФУНКЦИЙ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в вероятностных вычислительныхустройствах при вычислении степенных Функций вида Х " (где Р - це- . лое положительное, число, Х0 в : 1),Известно устройство для вычисления целых степенных Функций 1, содержащее группу последовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из регистра сдвига и эле-" мента И, Непостаточная точность работы этого устройства обусловлена применением метода одноразрядного коди- рования чисел Х,15Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятностное устройство для вычисления целых степенных функций 2), содержащее преобразователь число-20 вероятность, регистр сдвига, элемент И и интегратор. Выход преобразователя число-вероятность 1 соецинен с входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входа-; ми элемента И, а выход элемента И-"с входом интегратора.Недостатком этогд устройства так же является низкая точность вычисления целых степенных Функций, .30 2Цель изобретения заключается в повышении точности работы устройства.Для достижения поставленной цели вероятностное устройство для вычисления степенных Функций, содержащее преобразователь .число-вероятность, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входами элемента И, и интегратор, выход которого является выходом устройст" ва, содержит блок элементов И, пер" вый вход которого является входом устройства., второй вход соединен с выходом элемента И, а выход блока. элементов И подключен к входу интегратора.Структурная схема устройства приведена на чертеже.УстрсЯство содержит преобразовательчисло-вероятйость 1, регистр сдвига 2, элемент И 3, блок 4 элементов И и интегратор 5.Вход 6 устройства соединен с первым входом блока элементов И и входом преобразователя число-вероятность, выход которого подключен к входу регистра сдвига. Выходы регистра сдви(3) Формула и зобретени я ПИ Эаказ 292 лиал ППП фПатент, г. Уж л. Проектн га соответственно соединены с входами элемента И, выход которого подключен к второму входу блока элементов И, выход которого подсоединен ко входу интегратора с выходом 7.Если на вход известного устройст" ва подан цифровой код Х, то математическоеожидание и дисперсия последовательности случайных величин 2; (.1 -номер такта), действующей на входе интегратора, соответственно равны. М =,В:Ф" (- Х"), (1)При интегрировании этой последовательности образуется оценка искомой величины Хп, причем точность этой. оценки определяется значениями дисперсии В. В этой связи сравнение точностйых характеристик предлагаемого устройства и устройства, прототипа проведем по параметру 2 .В предлагаемом устройстве входные величины Х подаются в преобразователь число-вероятность, на выходе которого образуется случайная тактированная последовательность бинарных символов с вероятностью Р(1); : Х. Если регистр сдвига имеет о -2 раз" ряда, а элемент И - (и) вход,то, как известно (1), последовательность бинарных символов на выходе элемента И характеризуется параметром Р (1) -ХВ блоке элементов И осуществляется перемножение этой последовательности с входной величиной Х .(цифровой код), В результате на выходе блока 4 образуется последо" вательность многоразрядных случайных кодов 7;, Определим математическое ожидание и дисперсию этой случайной величины Хв )У Хп+44 х-) (2)ач. Этот результат, во-первых, подтверждает, что в предлагаемом устройстве реализуется та же зависимость,4как и в схеме прототипа, так как М.: М . Во-вторых, дисперсия случайной величины 2;, вычисленная по формуле (2), значительно меньшеО , вычисленной поформуле (1).Действительно Из Формулы (3) получаем, например,при Х = - и н2 К а 3. Еслибы 2и Х р то К 11 и т е д Другимисловами, чем меньше значения Х, тембольше достигаемый.Технико"экономический эффект15 изобретения заключается в значительном(в 3 и более раз) повышении точностиработы. Вероятностное устройство для вычисления целых степенных Функций,содержащее преобразователь число 25 вероятность 1, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входамиэлемента И, и интегратор, выходкоторого является выходом устройст-.ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит блокэЛементов И, первый вход которогоявляется входом устройства, второйвход соединен с выходом элемента И,а выход блока элементов И подключенк входу интегратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1, Яковлев В.В., Федоров Р,Ф,Стохастические вычислительные машины. Машиностроение, 1974,с, 51.2. Гейнс Б. Стохастическая вычислительная машина, .-. 1 Электроника, 1967 У 14 (прототип),Тираж 751 Подписное 4