Стохастическое делительное устройство

Сфвэ Советских Сецмаектнчежих Республик(Я)М, К,з 6 06 Р 15/36 Государственный комитет СССР ио деяам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина институт инженеровжелезнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова(54) СТОХАСТИЧЕСКОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигаетсятем, что стохастическое делительноеустройство, содержащее. сумматор, выходы которого являются выходами устройства, блок ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, блок инвертирования,выходы которого соединены с информа"ционными входами блока ключей, элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом блока ключей, дополнительно содержит преобразователь "число-вероятность", входыкоторого соединены с выходами сумматора, а выход - со входом элемента задержки, вторая группа входов сумматора и входы блока инвертированияявляются входами устройства соответственно для делимого и делителя.На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит блок 1 инвертирования, блок 2 ключей, сумматор 3,преобразователь фчисло-вероятность" 4,элемент 5 задержки. Разрядные шиныкода делителя В подключены к входамблока 1 инвертирования, выходы которого соединены с информационными вхоИзобретение относится к вычислительной технике и предназначается для выполнения операции деления чисел В(В в стохастических вычислительных машинах.Известны стохастические делитель" ные устройства, содержащие преобразователи "число-вероятность", счетчики, логические элементы И, ИЛИ, НЕ И ф Е 23 и Е 33Общим недостатком устройств является низкая точность вычислений, что вызвано применением метода одноразрядного вероятностного кодирования чисел А и В. 15 Наиболее близким к изобретению является стохастическое делительное устройство, содержащее блок инвертирования, блок ключей, сумматор, 20 элемент задержки, выход которого соединен с управлякщим входом блока ключей, информационные входы которого соединены с выходами блока инвер" тирования, а выходы - с первой груп" 25 пой входов сумматора соответственно 41 .Недостатком данного устройства является также низкая точность выполнения операции деления. 30 В. В. Яковлев, Р. Ф. Федоров, А. В. Яковлев и Г. В, Добрисдами блока 2 ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора 3, вторая группа входов ко,торого подключена к разрядным шинам кода делимого А, а выходы соединены с выходом устройства и с входами преобразователя "число-вероятность" 4, вы- ход которого соединен с входом элемента 5 задержки, выход которого подключен к управляющему входу блока 2 ключей.Устройство работает следующим образом. Р; Р 12-2 2где Р 2 и Р 2 - вероятности переходовсхемы соответственно из состояния1 ви наоборот, Причем Р 2= А, аР = В-А,Математическое ожидание случайнойчисловой последовательности 2 навыходе 6 устройства имеет вид 40 ИА + (1+А-В)В"А А А Ъ В В В т. е. в предлагаемом устройстведействительно реализуется операция деления чисел АВ. 0Мерой точности работы устройства является дисперсия случайной величины 2. Для устройства прототипа имеемО = - (1- - ),А А7. В В Устройство управляется последовательностью синхроимпульсов, подаваемых на соответствующий вход пре образователя "число-вероятность" (на чертеже этот вход не показан).По каждому синхроимпульсу в преобразователе "число-вероятность" 4 осуществляется преобразование содержимого сумматора 3 в бинарную случайную последовательность, вероятность появления символа 1, в которой в точности равна содержимому сумматора 3. С задержкой на один такт за счет элемента 5 задержки эта последовательность поступает на управляющий вход блока 2 ключей. В зависимости от. йаличия "0" или "1" на управляющем входе блока 2 ключей в сумматоре 3, таким образом, возможны со ответственно два состояния: первое (1) соответствует числу А и второесоответствует числу 1+А-В, причем вероятности этих состояний равны 35 В предлагаемом устройствей В-А 2 А АО = А+ (1+А-В) - а7, В В В= - (В-А) (1-В)А 2ВЯКоэффициент120 (1-В)выражает относительное уменьшениестатистической погрешности выполнения операции деления ЫВв предлагаемомустройстве по сравнению с известнымустройством,Видно 1 что К )1. Например, еслиВ = 0,9, то получаем К = 100. Выигрышв точности вычислений тем больше,чем больше абсолютное значение В.Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в значительном (в рассмотренном примере в 100 раз) повышении точности его работы.Формула изобретенияСтохастическое делительное устройство, содержащее сумматор, выходыкоторого. являются выходами устройства, блок ключей, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, блок инвертирования, выходыкоторого соединены с информационными входами блока ключей, элементзадержки, выход которого соединен суправляющим входом блока ключей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, оносодержит преобразователь "число-вероятность", входы которого соединеныс выходами сумматора, а выход - совходом элемента задержки, втораягруппа входов сумматора и входы блока инвертирования являются входамиустройства соответственно для делимого и.делителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 579624, кл. 6 06 Г 15/36, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 470826, кл. 6 06 Г 15/36, 1974,3Авторское свидетельство СССРР 477425, кл. 6 06 Р 15/36, 1974.4. Яковлев В. В. Стохастическиеделительные устройства на основе логических схем с обратной связью. -79 ЬВ 57 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель О, Майоров.Редактор М, Петрова Техред Е.Гаврыпешко Заказ 9771/67 Тираж 754 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5