Вероятностный сумматор

(22) Заявлено 15.12,75 (21) 230 с присоединением заявки 51) М. Кл з б 06 Г7/386 Государственный комитет Совета Министров СССР(43) Опубликовано летень2ия 21.07.78 8. Б 53 681,325 (088.8) ло делам изобретений н открытий45) Дата опубликования опис 2) Авторы изобретени 1) ЗаявительЮ. А. Бр 10 хомицкий и В. Е. Мельник отехнический институт им. В, Д. Калмыко аган огски(54) ВЕРОЯТИОСТНЪИ СУММАТОР Спа Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в стохастических счетно-решающих устройствах.Известен вероятностный сумматор, содержащий два элемента И, элемент НЕ и источник случайной двоичной последовательности.Недостатком этого сумматора является наличие источника случайной двоичной последовательности, который снижает точность и усложняет сумматор 11.Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятностный сумматор, содержащий первый элемент И, входы которого являются входами сумматора первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом сумматора. Этот сумматор хотя и не содержит источника случайной двоичной последовательности, также обладает методической погрешностью 21.Целью изобретения является повышение точности сумматора.Цель достигается тем, что вероятностный сумматор содержит второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, реверсивный счетчик и второй элемент И, первый вход которого через второй элемент ИЛИ подключен к единичным разрядным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход 3 которого соединен с выходом первого элемента И, а вычитающий вход объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого через элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены со входами первого элемента И. труктурная схема сумматора приведена чертеже.Бероятностный сумматор содержит элемент ИЛИ 1 и элемент И 2, первые и вторые входы которых соответственно подключены ко входам 3 и 4 сумматора; последовательно соединенные элемент НЕ 5, элемент И 6 н элемент ИЛИ 7, в которых вход элемента НЕ 5 и второй вход элемента ИЛИ 7 подключены к выходу элемента ИЛИ 1, а выход элемента ИЛИ 7 соединен с выходом 8 сумматора, реверсивный счетчик У, суммирующий вход которого подключен к выходу элемента И 2, вычитающий вход подключен к выходу элемента И 6, а единичные выходы всех числовых разрядов реверсивного счетчика 9 подключены ко входам элемента ИЛИ 10, выход которого соединен со вторым входом элемента И 6.Сущность изобретения заключается в использовании в качестве вероятностного сумматора элемента ИЛИ с дополнительной организацией компенсации ошибки, вносимой этим элементом, В результате пропу скания некоррелированных случайных двоичных последовательностей через элемент ИЛИ на его выходе образуется неполная сумма этих последовательностей,Р (гц) = Р (х) + Р (у) - Р (х) Р (у), (1) Операция полного суммированияР(г) = Р(х)+ Р(у) (2)сумма этих последовательностей: 15 в предлагаемом вероятностном сумматоре осуществляется путем компенсации ошибки, вносимой в выражение (1) произведением Р(х) Р(у). Для этого неполная сумма Р, образованная в соответствии 20 с выражением (1), дополняется произведением Р (х) Р (у):Р(г) = Р(г) + Р(х) Р(у). (3)Работает сумматор следующим образом. 25 Случайные двоичные последовательности с вероятностями появления единичных символов Р (х) и Р(у) со входов 3 и 4 сумматора поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 1 и И 2.Элемент ИЛИ 1 зО согласно выражению (1) осуществляет неполное суммирование этих последовательностей. Элемент И 2 фиксирует одновременное появление единичных символов во входных последовательностях, соответствующее З 5 произведению вероятностей Р(х) Р(у). Единичные символы с выхода элемента И 2 поступают на суммирующий вход счетчика 9 и накапливаются в нем в виде числа. При наличии в счетчике 9 какого-либо по О ложительного числа сигналы с единичных разрядных выходов этого счетчика собираются элементом ИЛИ 10. Таким образом, появление единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 свидетельствует о нали чии в счетчике 9 символов, соответствующих произведениювероятностей Р(х) Р(у), При одновременном появлении во входных последовательностях позиций с нулевыми символами нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 1 инвертируется в элементе НЕ 5 и при наличии единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 открывает элемент И 6. Единичный сигнал с выхода И 6, объединяясь на элементе ИЛИ 7 с неполной суммарной последовательностью, поступающей с выхода элемента ИЛИ 1, заполняет очередную нулевую позицию в этой последовательности.Положительным свойством данного сумматора является повышенная точность,Формула изобретенияВероятностный сумматор, содержащий первый элемент И, входы которого являются входами сумматора, первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сумматора, он содержит второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, реверсивный счетчик и второй элемент И, первый вход которого через второй элемент ИЛИ подключен к единичным разрядным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а вычитающий вход объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого через элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены со входами первого элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Яковлев В. В., Федоров Р, Ф Стохастические вычислительные машины. Л., Машиностроение, 1974, с. 48.2. Авторское свидетельство СССР517897, кл. 6 06 Г 15/36, 1974.613322 Заказ 1453/1 Изд,555 Тираж 841 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5