Вероятностное устройство для деления чисел

-и ака.тЩтвита.то- вх ни аско",ат П ЙС ие Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик726529(51) М. Кд. 6 06 г 7/39 6 06 Е 15/36 Государстввниый комитет до делам иэебретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 10.04.80(7 ) Заявитель Ленинградский ордена Ленина институт инженеровжелезнодорожного транспорта имени академика В. Н,Образцова(54) ВЕРОЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ доф7 Изобретение относится к области вычислитепьной техники и может бытьиспользовано для выполнения операцийобращения и деления чисел в стохастических вычислительньгх машинах,Известно вероятностное устройстводля деления чисел Я , которое содержит преобразователь "число-вероятность",двоичные счетчики, логические элементы И, ИЛИ, НЕ и триггерные схемы.Недостатком этих устройств являетсянизкая точность вьгчислений.Наиболее близким техническим решением к изобретению является вероятностное устройство для деления чисел 2,содержащее преобразователь "числовероятность, первый и второй элементыИ первый и второй счетчики, триггер,установочный вход которого соединен спусковым входом устройства, а выход -с первыми входами первого и второгоэлементов И, выходы которых подключенысоответственно к входам первого и второго счетчиков, второй вход первого элемен 2,4"число-вероятность", управляюший входкоторого соединен с выходом синхронизации,В этом устройстве показано, что мате 5матическое ожидание и относительнаястохастическая ошибка при выполненииоперации деления - нормализованных8Ьчисле (В, А0,5) соответственно равОны: Где Й , емкость первого счетчикамНедостатком устройства является низкая точность вычислений, обусловленная случайным .характером заполнения первого и второго счетчиков.Цель изобретения заключается в повышении точности работы вероятностного устройства для деления чисел,О А+ВЬО(с) 4- А формул а изобретения 3 726 5Для достижения поставленной цели в:- вероятностное устройство для деления чисел, содержащее преобразователь "число- вероятность, первый и второй элементы И, рвй и второи сччики, триггер, установочный вход которого соединен с пусковым входом устройства, а выход - с первыми входами элементов И, выходы которых подключены соответственно к, входам первого и второго счетчиков, вто рой вход первого элемента И соединен с выходом преобразователя "число-вероятность", управляющий вход которого соединен с входом синхронизации устройства,введена схема сравнения, первая группа 5входов которой соединена с разряднымишинами ахода делимого, вторая группавходов - с разрядными выходами первого счетчика, управляющий вход - с ахо дом синхронизации и вторым входом второго элемента И, а выход - с входомсброса триггера,Структурная схема устройства представлена на чертеже, где приняты следующие обозначения: преобразователь 1число-вероятность", вход 2 синхронизации, первый 3 и второй 4 элементы И,первый 5 и второй 6 счетчики, схема 7сравнения, триггер 8, пусковой вход 9триггера.Вход синхронизации 2 соединен суправляющими аходами схемы сравнения7 и преобразователя 1 и с вторым входом элемента. И 4, выход которого соединен с аходом счетчика 6. Разрядныеаходы преобразователя 1 соединены сразрядными шинами ахода делителя (А),а выход преобразователя подключен квторому входу элемента И 3, выход ко 40торого соединен с входом счетчика 5.Разрядные выходы счетчика 5 соединеныс вторыми входами схемы сравненйя 7,первые аходы которой подключены к разрядным шинам входа делимого (В). Выход схемы сравнения 7 соединен с вхо 45дом сброса триггера 8, установочныйвход которого соединен с пусковымвходом 9, а выход - с первыми входами элементов И.При подаче пускового сигнала на установочный аход триггера 8 открываютсяэлементы И 3 и 4. При этом импульсыслучайной последовательности на выходепреобразователя 1, имеющей мвтемати 55ческое ожидание Апоступают на входсчетчика 5, а импульсы синхронизациина вход счетчика 6. Квк только содержимое счетчика 5 станет равным числу 29 4ВИ (где М - емкость счетчика 5), навыходе схемы сравнения 7 вырабатывается импульс сброса. По этому сигналувыключается триггер 8, фиксирующий временной интервал с . Счетчик 6 измеряет этот интервал. Математическое ожидание этого интервала равной(х) =М -о,Ь(2)т.е. в схеме прототипа и в предлагаемомустройстве выполняется одна и та жефункциональная зависимость (уравнение(1. Однако точностные характеристикисущественно различаются. Действительно, из-за того, что на вход счетчика 6в отличие от схемы прототипа поступаютимпульсы регулярной последовательности,уравнение для относительной статистической ошибки б получим из формулы(1), подставив в выражение для дЙЬвместо Й и Ь =1 вместо, Получим Разделив выражение (1) на выражение (3), найдем коэффициент, характеризующий улучшение точности работы преллвгаемого устройства Так как числа А и В нормализованы, то всегда) ) 1, Например,.если А =Таким образом, технико-экономический эффект изобретения заключается в уменьшении погрешности при выполнении операции деления чисел. Вероятностное устройство для деления чисел, содержащее преобразователь "число-вероятность , первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, триггер, установочный вход которого соединен с пусковым аходом устройства, в выход - с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков, второй вход первого элемента И соединен с выходомФпреобразователя "числ о-вероятность, управляющий вход которого соединен с входом синхронизации устройства, о т л ич в ю щ е е с я тем, что, с целью иовыщения точности работы, оно солержитМ726529 6схему сравнения, первая группа входов Источники информации,которой соединена соответственно с раз- принятые во внимание при экспертизерядными шинами входа делимоговторая 1. Авторское свидетельство СССРгруппа входов - с разрядными выходами М 320810, кл. 6 06 Е 7/38, 1970 фпервого счетчика, управляющий вход -2. Яковлев В. В. Преобразованиес входом синхронизации и с вторым вхо- вероятность-время в стохастическихдом второго элемента, а выход - с вхо- вычислительных машинах. "Электроника",дом сброса триггера. 1975, Ж 9, с. 109 (прототип),ина авитель Э. едактор Л, Утехина Техред С, Мигай -Корректор,Я, Веселовская Подписноеомитета СССР.и открьпийаушская наб., д. 4/ Заказ 675/43 Тираж 751 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ужгород, ул. Проектйая лиан ППП "Пат