Вероятностное множительно-суммиру-ющее устройство

(51)М. Кл. С 06 Г 15/36 Государстееииый комитет СССР ио дедам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 150581) ВЕРОЯТНОСТНОЕ МНОЖИТЕЛЬНО-СУММИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ограносих сущноск предлдля умсодержрегистдами ублокирых соответсемногочисел,й Изобретение относится к вычисли тельной .технике и предназначается для вычисления функций ах + ву (а, Ь, х, Т б 1, а + Ь ( 1) в стохасти ческих вычислительных машинах.Известны вероятностные множител ные и суммирующие устройства, соде жащие преобразователи число- - веро ятность, генераторы случайных равномерно распределенных чисел, регистры хранения, схемы сравнения, логические схемы И, ИЛИ, НЕ 11 и. Недостаток этих устройств - ниченные, функциональные возмож ти, так как константы каки "в" в н связаны жестким соотношением а = 1 -в. олее близким по технической и и достигаемому результату агаемому является устройство ожения многоразрядных чисел, ащее первый и второй приемные ры, входы которых являются вх тройства, первый и второй равнения, первые входы котодинены с первыми выходами со венно первого и второго прирегистра, датчик случайных выходы которого соединены со вторыми входами блоков сравнениясчетчик-накопитель, выход которогоявляется выходом устройства, дешифратор, дополнительный счетчик, первый и второй блоки элементов ИЛИ,элемент ИЛИ, вторые выходы первогои второго приемных регистров соединены соответственно с первым и вто О рым входами дешифратора, третий ичетвертый входы которого соединеныс выходами соответственно первого ивторого блоков сравнения, перваяи вторая группа выходов дешифраторасоединены со входами соответственнопервого и второго блоков элементовИЛИ, выходы которых соединены совходами дополнительного счетчика,выход дополнительного счетчика подключен. к первому, а выход дешифратора - ко второму входам элементаИЛИ, выход которого соединен со входом счетчика-накопителя Г 33 .Недостатком этого устройства,яв ляется невозможность одновременноговыполнения операций умножеиия и суммирования при независимом заданиинесовместных констант "а ив .ьиЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей устроства за счет обеспечения одновременного выполнения операций умножения исуммирования при независимом задании констант "а"и в"(а + в1) умножения.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее первыйи второй регистры хранения, входыКоторых являются входами константумножения устройства, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго регистровхранения, генератор случайных чисел,выходы которого соединены со вторыми входами блоков сравнения, зле;лент ИЛИ, дополнительно введены первый и второй преобразователи числовероятность, элемент НЕ, первыйи второй элементы И, выходы которыхсоединены со входами элемента ИЛИ,выход элемента ИЛИ является выходом 20устройства, входы первого и второгопреобразователей число - вероятностьявляются входами устройства для переменных, а выходы - соединены с первыми входами соответственно первогои второго элементов И, выход перво.го блока сравнения соединен со вторым входом первого элемента И непосредственно и со вторым входо;л второго элемента И через эгемент НЕ,выход второго блока сравнения соединен с третьим входом второго элемента И.На чертеже приведена блок-схемаустройства,35Устройство содержит первый преобразователь число - вероятность 1, второй преобразователь число - вероятность 2, первый регистр 3 хранения, первый блок 4 сравнения, гене ратор 5 случайных чисел, второй регистр б хранения, второй блок 7 сравнения, элемент НЕ 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10, элемент ИЛ 11.45Выход первого преобразователя число - вероятность 1 соединен с первым входом первого элемента И 9, второй вход которого подключен к входу элемента НЕ 8 и к выходу первого блока 4 сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами первого регистра 3 хранения, вторая группа входов - с выходами генер(тора 5 случайных чисел и второй ,груФюй входов второго блока 7 срав нения, первая группа входов которого подключена к выходам второго регистра б хранения, а выход - к третьему входу второго элемента И 10, первый и второй входы которого соеди О невы соответственно с выходом второго преобразователя число - вероятность 2 и с выходом элемента НЕ 8, а выход - с входом элемента ИЛИ 11, другой вход которого подключен к 65 выходу первого элемента И 9, а выход является выходом устройства.Устройство работает следующимобразом.Первый и второй преобразователичисло - вероятйость 1 и 2 вырабатывают на своих выходах случайныевзаимно независимые бинарные последовательности с математическими ожиданиями соответственно х и у. Константы умножения "а" и "в" задаютсянезависимо. При этом в регистры 3 иб хранения в исходном положении записываются соответственно числа "а"и "а" + в. При этом на выходах блоков4 и 7 сравнения образуются случайныебинарные последовательности с математическим ожиданием соответственноЫи "а + в Так как вторые группы входов блоков 4 и 7 сравнения объединены, то между последовательностями навыходах этих блоков существует положительная взаимная корреляция, причемКа, а + в = а(1-а-в) .а между последовательностями на выходах элемента НЕ 8 и блока 7 сравнения соответственно присутствуетотрицательная взаимная. корреляциятого же уровня, т.е.К , = -Ка, а + вМатематическое ожидание М и Мпоследовательностей на выходах соответственно первого и второго элементов ИМ., = ах, М = у (1-а) (а+в) + Кс.Фа+в = ву,причем обе эти последовательности несовместны, так как управление элементами И 9 и 10 осуществляется взаимно инверсными значениями последовательности, генерируемой на выходеблока 4 сравнения.Следовательно математическое ожидание М 3 последовательности на выходе элемента ИЛИ 11 находят путем суммированияМЗ = М+ М = ах + вуТаким образом, в предлагаемом устройстве осуществляются одновременное выполнение операций умноженияи суммирования, причем"а" и в" задаются независимо, достаточно потребовать только, чтобы а + в1,Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключаетсяв существенном расширении функциональных возможностей при реализациизависимостей вида ах + ву за счетобеспечения независимого задания констант умножения "а" и в, что, в своюочередь, позволяет рассматриватьэто устройство как устройство универсальное. Формула изобретенияВероятностное множительно-суммирующее устройство, содержащее пер830398 ИИПИ Заказ 3709/79 Тираж 745 Подписное 11 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная вый и второй регистры хранения, входы которых являются входами константумножения устройства, первый и второй блоки сравнения, первые входыкоторых соединены с выходами соответственно первого и второго регистров хранения, генератор случайныхчисел, выходы которого соединенысо вторыми входами блоков сравнения,элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетобеспечения независимого заданияконстант умножения, оно содержит первый и второй преобразователи числовероятность, элемент НЕ, первый ивторой элементы И, выходы которых 15соединены со входами элемента ИЛИ,выход элемента ИЛИ является выходомустройства, входы первого и второгопреобразователей число - вероятностьявляются входами устройства для 20 переменных, а выходы - соединеныс первыми входами соответственнопервого и второго элементов И, выход первого блока сравнения соединен со вторым входом первого элемента И непосредственно и со вторымвходом второго элемента И черезэлемент НЕ, выход второго блока сравнения соединен с третьим входом второго элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Яковлев В.В., федоров Р.ф.Стохастические вычислительные машины. Л., "Машиностроение", 1974,с. 43-70.2. Авторское свидетельство СССРМ 613322, кл. С 06 Г 15/Зб, 1978.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2726045,кл. 6 06 Г 15/36, 18.06.78 (прототип).