Стохастический компаратор

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11970365(22) Заявлено 23.04,81 (21) 3277602/18-24 с присоединением заявки М С 06 Р 7/70 Государственный комитет СССР по:делам. изобретений и открытий.(088. 8) Дата опубликования описания 30,10,82 В.В.Яковлев, О.С.Мальченкова и А.В.Яковл(72) Авторы изобретения Ленинградский орденажелезнодорожного.тран. (54) СТОХАСТИ СИИ ПАРА 15 И 1 тих кость каждогорестосчетчиости от 0 оРщ.-рилисоотношения ихНедостаток у5низком быстродемалых р времявозрастает,Цель изобретения р в зависим значений 133 стройства состоит в йствии, так как при сравнения Т быстро ыше т родействия.Поставленная цель до З 0 тем, что стохастический игаетсяомпаратор Изобретение относится к вычислительной технике и предназначается для исследования случайных процессов.Известны устройства стохастических компараторов, содержащие двоичные счетчики и регистры, триггеры, элементы И, элементы ИЛИ 1 ) и Г 2)Недостаток устройств - низкое быстродействие при выполнении операции сравнения двух случайных последовательностей, так как время сравнения существенно зависит от абсолютных значений их математических ожиданий.НаиболеЕ близким техническим шением к предлагаемому является хаотический компаратор, содержащий первый элемент ИЛИ, первый и второй элйМенты И, триггер, два счетчика, выход первого счетчика подключен к . первым входам триггера и второго счетчика, выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера и первым входом первого счетчика, выходы триггера подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к входам компара нина институт инженерорта им.акад.В,Н.Обр тора, а выходы - к входам элемента ИЛИ.На суммирующие (вторые) входы счетчиков подаются случайные последовательности с параметрами (математическими ожиданиями) соответственно р 1 и р . В зависимости от наличия переполнения первого или второго счетчиков устанавливается, у какой из последовательностей наибольший уровень вероятности появления символа 1. При этом среднее время, необходимое для сравнения параметров р 1 и р 1 в устройстве определяется по Формуле970365 формула изобретения 3содержащий первый и второй элементы ственно и через элементы И 3 и 4 на И, перные входы которых являются входы второго 5 и третьего б элемен. входами компаратора, первый элемент тов ИЛИ. При этом вероятность появ- ИЛИ, первый и второй входы которого ления символа 1 в выходных случайных соединены с выходами соответственно последовательностях на выходах элепервого и второго элементов И, а вы ментов ИЛИ 5 и б равна соответственход является выходом компаратора, нотриггер, первый и второй выходы которого соединены со вторыми входами р = р,(г - р) соответственно первого и второго элер =р (г-р) (г) ментов И, первый и второй счетчики, 2 2 выходы которых соединены соответст- Эти последовательности поступают ненно с первым и вторым входами триг- на вторые (суммирующие) входы соотгера и с первыми входами соответст- ветственно счетчиков 7 и 8. В счетчивенно второго и первого счетчиков, ках происходит накопление импульсов дополнительно содержит второй и тре укаэанных случайных .последовательтий элементы ИЛИ, первый и второй ностей. В некоторый момент времени элементы задержки, входы которых один из счетчиков переполняется соединены с первыми входами соответ- первым, Так как среднее число тактов стненно первого и второго элементов е е ненн И, а выходы соединены с первыми вхо- Р дами соответственно второго и треть то первым переполняется счетчик, на его элементов ИЛИ, вторые входы вто- входе которого присутствует последорого и третьего элементов ИЛИ.сое- вательность с р а(ра- наибольшая динены с первыми входами соответст- из вероятностей р йли р) .2 ненно первого и второго элементов Импульсом переполнения с выхода И, а выходы второго и третьего эле-. 25 этого счетчика гасится по первому ментов ИЛИ соединены со вторыми вхо- выходу другой счетчик и устанавливадами соответственно первого и второ- . ется в соответствующее положение го,счетчиков. триггер 9, который открываетодин изНа чертеже представлена блок-схе- элементов И (10 или 11). В результама компаратора. 30 те на выход устройства через первыйКомпаратор имеет входы 1 и 2 для логический элемент ИЛИ 12 передает-сравниваемых случайных последователь- ся одна из входных последовательносностей и содержит первый 3 и второй тей р 1 или р 2 .4 элементы задержки, второй 5 и тре- , Прй этом время сравнения двух ветий б элементы ИЛИ, первый 7 и вто- З 5 личин р и р в предлагаемом устройрой 8 счетчики, триггер 9 рпервый стве составляет 7- или с ч 10 и второй 11 элементы И и первый Рвк элемент ИЛИ 12. том (г) Т=В то же нреПервые входы первого 10 и второго. Рвахй Рвах) .11 элементов И объединены со вторыми 40 мя н устройстве прототипа время сраввходами соответственйо второго 5 и нения н соответствии с (1) состав- третьего б элементов ИЛИ и входами ляет Т = И/Йща. соответственно первого 3 и втоРого 4 Следовательно в предлагаемом устэлементов задержки, выходы которых ройстве стохастического компаратора соединены с первыми входами соответ достигается ускорение работы в 7/7 ственно второго 5 и третьего б элемен. раз, т.е, в 7/т:2-Р,;раз. В пределе тов ИЛИ. Выходы второго 5 и третьего (при н 0) т/т = 2.6 элементов ИЛИ соединены со вторыми Таким образом, технико-экономичесвходами соответственно первого 7 и кий эффект предлагаемого устройства второго 8 счетчикон, выходы которых заключается в повышении его быстро- соединены соответственно с первым и действия.втОрым входами триггера 9 и первымивходами соответственно второго 8 ипервого 7 счетчиков. Первый и второйвыходы триггера 9 соединены со вторы- Стохастический компаратор, содерми входами соответственно первого 10 55 жащий первый и второй элементы И, ,второго 11 элементов И, выходы кото- первые входы которых являются входарых соединены соответственно с первым ми компаратора, первый элемент ИЛИ, и вторым входами первого элемента первый и второй входы которого сое- ИЛИ 12. динены. с выходами соответстненноСтохастический компаратор работает 60 первого и второго элементов И, а выследующим образом. ход является выходом компаратора,Сравниваемые последовательности с триггер, первый и нторой выходы копараметрами р и р.подаются соответ- торого соединены с вторыми входамиФственно,на входы 1 и 2 стохастичес- , соответственно первого и второго элекого компаратора и далее непосред ментов И, первый и второй счетчики,970365 оставитель О. Майоровехред С.МигуноваКорректор Н. Буря Редакто к ПодписноеР 8389/60 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, М, РаушсЗака тета СССрытийнаб., д 5 Проектная лиал ППП фПатент", г. Ужгор выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входамитриггера и с первыми входами соответственно второго и первого счетчиков, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия, содержит второй и третийэлементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, входы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, а выходы соединены с первыми,входами соответственно второго итретьего элементов ИЛИ, вторыевходы второго.и третьего элементовИЛИ соединены с первыми входами соответственно первого и второгоэлементов И, а выходы второго итретьего элементов ИЛИ соединеныс вторыми входами соответственнопервого и второго счетчиков.%Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гейнс В. Стохастическая вычислительная машина. "Электроника",10 1967,. Ю 14.2. Авторское свидетельство СССРУ 732891,), кл, 6 06 Р 15/36, 1977,3. Авторское свидетельство СССР9 533931, кл, С 06 Р 15/36, 197515 (прототип).