Преобразователь время-вероятность

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИВИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О) 602953 Ъ(22) Заявлено 22,05,75(21) 213861 3/18 с присоединением заявки-осударственнын кометеСовета 1 йнннстров СССРпо делам нзооретеннйн отнрытнй. Г. Корчагин Заявите МЯ-ВЕРОЯТНОСТЬ относится к обла и может найти вычислительных ройство 11 для зования данных, ератор тактовых преобразования то же время веала времени мои более, именно я, отнесенное ко ательности, в иззывается значити вычисли- применение устройствах. аналого-диссодержащее импульсов, 5 Изобретение ельной техникивероятностныхИзвестно уст ретного преобр легленты И, ге четчик. сНаиболее близким по технической сущностик изобретению является преобразователь 21тактовых импульсов, элементы И, преобразователь код-вероятность, выход которого подключен к первому входу первого элемента И,выход которого является выходом преобразователя, выход второго элемента И через первый счетчик подключен к.первому входу преобразователя код-вероятность, второй входкоторого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов,Характерной особенностью таких преобразователей является то, что результат преобразования в них получается в каждом цикле преобразования, т. е. в течение одного преобразуемого интервала времени с выхода такого преобразователя снимается одно и только однопреобразованное значение входной величины.Специфика вычислений на вероятностныхвычислительных машинах, в частности высокая точность вычислений, требует многократ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ного, до нескольких тысяч раз одной и той же величины. В личина преобразуемого интерв жет достигать десятков секунд поэтому время преобразовани всей бериуллиевской последов вестных преобразователях ока тельным,Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.Это достигается тем, что предлагаемый преобразователь содержит второй счетчик, триггер переполнения, третий элемент И и блок хранения временного интервала, выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-вероятность, а выход подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока хранения временного интервала, выход второго счетчика соединен с входом триггера переполнения, выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента И и второму входу первого элемента ИНа чертеже представлена блок-схема описываемого преобразователя время-вероят-.ность .Устройство соетоит из генератора 1 тактовых импульсов, вырабатывающего команды напреобразователь 2 код-вероятность, блока 3хранения временного интервала и счетчика 4,счетчика 5, элементов И 6, 7, управляемыхсоответствующими выходами блока 3, элементаИ 8 и триггера переполнения 9: Вход элемента8 соединен с выходом преобразователя 2 время-вероятность.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы все блоки и элементы устройства находятся в начальном (нулевом) состоянии, элемент 6 открыт, остальныеэлементы закрыты.Работа устройства начинается, когда счетчик 5 находится в нулевом состоянии. Преобразователь 2 преобразует двоичное число счетчика 5 в вероятность, так что любому п (и - целое, и 4 100), записанному в счетчике 5, соответствует вероятность (Р = оо) появления символов 1 в бернуллиевской последовательности,генерируемой преобразователем 2.Таким образом, в начале работы п = 0 преобразователь 2 выдает бернуллиевскую последовательность с вероятностью Р =О, но в таком случае счетчик 4 не успеет заполниться ивыдать сигнал переполнения на триггер 9 домомента появления с блока 3 импульса конецинтервала,По окончании первого цикла блок 3 записывает через элемент 6 в счетчик 5 код 1и к началу второго цикла в счетчике 5 будетнаходиться число и = 1, С дальнейшим увеличением номера цикла растет число п, накапливаемое в счетчике 5, увеличивается вероятностьР, генерируемая преобразователем 2 и соответственно уменьшается время переполнения счетчика 4. Начало каждого цикла определяетсясигналом начало интервала, выдаваемым блоком 3. При этом элемент Иоткрывается, ис выхода преобразователя 2 на счетчик 4поступает бернуллиевская последовательность,вероятность появления единичных символов которой соответствует текущему состоянию счетчика 5.В зависимости от длительности преобразуемого интервала возможны следующие случаи,Преобразуемый интервал времени оказывается меньше времени переполнения счетчика4, В этом случае заполнение счетчика 4 происходит до момента появления на выходе блока 3 сигнала конец интервала, подаваемогочерез открытый элемент И 6 на счетный входсчетчика 5. Последний изменяет свое состояниена единицу, и преобразователь 2 формируетбернуллиевскую последовательность с новымзначением вероятности Р. С появлением сигнала конец интервала прекращается действиесигнала начало интервала, элемент И 7 закрывается, генератор 1 сбрасывает счетчик 4 внулевое положение и подготавливает блок 3к очередному циклу.Преобразуемый интервал времени оказывается больше или равен времени переполне 5 о15 20 относительную, определяемую временем преобразования, отнесенным ко всей бернуллиевской последовательности, содержащей до нескольких тысяч символов. Последнее обстоятельство особенно существенно при использовании подобных преобразователей в вероятностных вычислительных машинах, специфика которых требует многократного (до нескольких тысяч раз) кодирования одной и той же величины, Существенное достоинство данного пре, образователя состоит в том, что,однажды опреФормула изобретения 45 50 55 ния счетчика 4, что соответствует появлению сигнала конец интервала раньше или одновременно с появлением сигнала переполнения, подаваемого со счетчика 4 на триггер переполнения 9. Последними переходит в единичное состояние, элемент И 6 запирается, а элемент 8 открывается, так что бернуллиевская последовательность с данной вероятностью Р появления символов единиц, выдаваемая преобразователем 2, поступает с выхода устройства на внешние устройства. Таким образом, вероятность Р символов 1 в указанной выходной последовательности оказывается прямо пропорциональна величине преобразованного интервала времени. Использование блока 3 хранения временного интервала, счетчика 4, триггера 9 и элемента И 7 в новой взаимосвязи их с преобразователем 2, генератором 1 и счетчиком 5 позволило существенно повысить скорость преобразования:абсолютную, а счет замены двухступенчатой схемы преобразования (время-код 1 ступень, код-вероятность - 11 ступень)на одноступенчатую (время-вероятность); делив преобразованное значение входной (временной) переменной, преобразователь может выдавать это значение сколь угодно много раз. Это позволяет повысить точностные и скоростные параметры вероятностных вычислительных машин. Преобразователь время-вероятность, содержащий генератор тактовых импульсов, элементы И, преобразователь код-вероятность, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого является выходом преобразователя, выход второго элемента И через первый счетчик подключен к первому входу преобразователя код-вероятностьн/ второи вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, он содержит второй счетчик, триггер переполнения, третий элемент И и блок хранения временного интервала, выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя602953 Составитель Э. СечинаТекред О. Луговая КоТираж 826 П Редактор Л. БибеЗаказ 185 /45 ектор П.Макаревичисное ИИПИ Государств по дел 11 ЗОЗ 5, Мос Филиал ППП Пов СССР нного комитс м изобретен а, Ж, Ра атент, г. У га Совета Минй и открытийтшская наб.жгород, ул. Пр 4;5т ноя,код-вероятность, а выход подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока хранения временного интервала, выход второго счетчика соединен с входом триггера переполнения, выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента .И и второму входу первого элемента И..Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР М 370717,кл. Н 03 К 13/02, 1974. 2. Яковлев В, В., федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные машины. Изд, Машиностроение, Ленинград, 1974.