Стохастический дифференциатор

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 11 6 Об Р 7/70 ИЗОБРЕТЕНИ ОПИС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ И 3 ОВРЕТЕНИЙ И ОТНИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Леннеградский ордена Ленина(56) 1, Авторское свйдетельство СССР.В 572789, кл. 6 06 .Р 15/36, 197.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 3241988/18-24,кл 6 06 Р 15/36, 1981 (прототип) .(54)(57) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАТОР, содержащий первый преобразователь ефчисло-вероятностьф, входкоторого является инФормационнымвходом дифференциатора, первыйэлемент И, первый вход которогосоединен с выходом первого преобразователя число -. вероятностьф,.ЯО 1018117 А а выход является выходом диФФеренциатора, генератор случайных чисел, блок сравнения, перва% группа входов кот 6 рого соедийена с.группой выходов генератора случайных чисел, счетчик, разрядные выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения элемент НБ, выход которого соедийен с суммирующим вхо" дом счетчика и вторым входом первого элемента И, о т л и ч а ю " щ и й.с я тем, что, с целью повышения точности , в него введены второй преобразователь число - вероятностьф и второй элемент И, первый вход которого соединен с выха-.дом второго преббразователя чис- Е .ло - вероятностьф, второй вход соединен с выходом блока сравнения, а выход соединен с входом элемента НЕ, вход второго преобразователя число - вероятность 1 ф является входом установки параметра 8 диФФеренцирования дифференциатора.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначается Пдля выполнения операции дифферейцирования переменных А в стохастических вычислительных машинах. 15 Известны стохастические дифференциаторы, .содержащие преобразовательчисло " вероятность, двоичныйсчетчик, блок сравнения, генераторслучайных чисеЛ 1)10Недостатком известных дифференциаторов является то., что параметрдифФеренцирования - постоянная величина, определяемая разрядностьюсчетчика.Наиболее близким техническим решением к изобретению является стохастический дифференциатор, содержащийпервый преобразователь число - вероятность, двоичный счетчик, блоксравнения, генератор случайных чисел, инвертор и первый .логическийэлемент И, первый вход которого сое;динен с выходом преобразователячисло вероятностьвторойвход - с выходом инвертора и суммирующим входом двоичного счетчика,выходы которого подключены к первойгруппе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами генератора случайныхчисел.Работа устройства управляетсяпоследовательностью синхроимпульс-:сов, подаваемых на соответствующиевходы преобразователя число - ве- .35роятностьф и блока сравнения 21.Недостатком данного устройстваявляется невозможность измененияпараметра дифференцирования, а следовательно, и регулирования точности дифференцирования.Цель изобретения - повышение точ.:.ности дифференцирования,Поставленная цель достигаетсятем, что стохастический дифференциа"тор содержащий первый преобразова- .тель число - вероятность, входкоторого является, информационнымвходом дифференциатора, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого преобразователя число - вероятность, а выход является выходом дифференциатора, генератор случайных чисел,блок сравнения, первая группа входовкоторого соединена с группой выходов генератора случайных чисел,счетчик, разрядные выходы которогосоединены с второй группой входовблока сравнения, элемент НЕ, выходкоторого соединен с суммирующим 60входом счетчика и вторым входом первого элемента И, дополнительно.содержит второй преобразовательчисло вероятностьф и второйэлемент И, первый вход которого соединен с выходом второго Ьреобра.зователя число - вероятность.,второй вход соединен с выходоМ блока сравнения, а выход соединен свходом элемента НЕ, вход второгопреобразователя фчисло - вероят".ность является входом установкипараметра дифференцирования дифференциатора.На чертеже приведена блок-схемапредложенного дифференциатора,Схема содержит счечик 1, блок 2сравнения, генератор Э случайныхчисел, второй 4 и первый 5 преобразователь число - вероятность,второй элемент б И, элемент 7 НЕи первый элемент .8 И. Выводы генератора 3 случайных чисел соединеныс первой группой входов блока 2 сравнения, вторая группа входов которогосоединена с разрядными выходами счетчика 1, а выход соединен с вторымвходом второго элемента И б. Выходы первого 5 и второго 4 преобразователей число - вероятностьф соединены с первыми входами соответственно первого 8 и второго б элементов ИВыход второго элементаб И соединен с входом элемента 7 И,выход которого соединен с суммирующим входом счетчика 1 и вторым входом первого элемента 8 И,Дифференциатор работает следующим образом.управляется стохастический дифференциатор последовательностью синхроимпульсов, подаваемых на соответ- . ствующие входы преобразователей число - вероятностьф и блока сравнения (на рисунке эти входы не показаны).Обозначим а , в , с,; - двоичные символы, появляющиеся в 1;м такте работы устройства на выходах соответственно первого и второго преобразователей число - вероятность и блока сравнения. При,этомРОА, Р =В, Р: -где, Ро, Р, Р - Соответственновероятности символов61,д иСМ .- математическое ожиданиесодержимого счетчика вл -м такте;Й - разрядность счетчика.А так как логический элемент Ив стохастической технике выполняетоперацию. умножения независимыхпеременных, то на выходе второгоэлемента,6 И будетР 1 Мф- Р А М 1 ч е е= в 81018117 Составитель О.МайоровРедактор М.Кеемеш Техред К.Иыцьо Корректор А.ПовхЗаказ 3544/47 Тираж 706 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР. При этом математическое ожиданиеМ;. определяется уравнениемгФ которое ймеет решением.;, Е (4-е ф УМ 1 в- йРЕ 1 вСледовательно ,Р, В . и Мавыходе дифференциатора получаем, Последнему выражению соответствует оцераторная форма записиВф).ЬВыражения (1) и (2) показывают,что в предложенном устройстве выпол"няется операция дифференцированияпеременной А Однако в отличие от устройства прототипа параметр дифференцирования Т содержит коэффициент (0 19, что позволяет изменять Т вшироком диапазоне (О сВ 1) .Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается вповышении точности дифференцирования 5 за счет возможности регулирования параметра дифференцирования.