Статистический анализатор

4) 7) ТАТИСТИЧЕС зобретение ной техник ЗАТ тносится ки может быт л ьзовано для оппределения случ еделенияайных велний. 11 елышение т рас мал н призобрести числе изме является п опр ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ ТОРСНОМУ СВИДЕ(56) Авторское свидетельсВ 551651, кл. С 06 Р 15/3Авторское свидетельствУ 1352518, кл, С 06 Р 15 ения закона распредел малом числе измерений, Анализаторсодержит аналого.-циФровые преобразоуатели 1,2, счетчик 3, элементы 4,5сравнения, регистры 6-11, вычитатели12-14, блоки 15, 16 вычисления факториала, умножители 17-19, блоки 20,21возведения в степень, делитель 22,генератор 23 линейно изменяющегосянапряжения, элементы 24,25 задержки,синхронизатор 26, сумматор 27, элементИЛИ 28, переключатель 29 и блок 30индикации. Работа анализатора основана на том, что плотность вероятностизначений функции распределения дляупорядоченной последовательности характеризуется бета-распределением идоверительные границы значений функции распределения находятся из уравнения, решение которого осуществляется в анализаторе. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.(3) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения законов распределения случайных величин при ма 5лом числе измерений.Целью изобретения является повышение точности определения закона распределения при малом числе измерений.На фиг.1 приведена функциональнаясхема анализатора; на фиг.2 - функциональная схема блока вычисления факториала,Анализатор содержит аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, счетчик 153, элементы 4 и 5 сравнения, регистры 6-11, вычитатели 12-14, блоки 15и 16 вычисления факториала, умножители 17-19, блоки 20 и 21 возведенияв степень, делитель 22, генератор 2023 линейно изменяющегося напряжения,элементы 24 и 25 задержки, синхронизатор 26, сумматор 27, элемент ИЛИ28, переключатель 29 и блок 30 индикации. 25Блок вычисления факториала (фиг.2)содержит реверсивный счетчик 31, генератор 32 тактовых импульсов, элементы И 33-35, умножитель 36, регистр37, элемент 38 задержки, регистр 39памяти и элемент ИЛИ 40. Регистр памяти содержит число, равное единице.Принцип действия статистическогоанализатора основан на использованииследующих положений теории.порядковых статистик, Выборка наблюдений исследуемой случайной величины х упорядочивается в вариационный ряд где И - объем выборки.Соответствующие значения реальной функции распределения У=Р(х) образуют последовательность; У с У суэ соесуце Плотность вероятности прохожденияинтегральной функции распределенияна уровне у. для г.-го элемента после 50довательности в серии из Х элементовхарактеризуется бета-распределением: При условии, что значения у, распределены по закону у,(у), довери тельные границы функции Р(х) в точках х=х при заданном уровне значимости1р определяется путем решения уравне- ния У;р, (г) ск=а, У.=1, М (4)й,Оотносительно у., где а=р/2 при определении нижней доверительной границыи а=1-р/2 при определении верхнейдоверительной границы для Р(х).Положив уровень значимости р=1,можно получить точечную оценку закона распределения Р(х) по медианамраспределений г (у,) для всех У.=1,И. Такая оценка дает минимум математического ожидания погрешности построения оценок,Анализатор работает следующим образом.Перед началом работы в регистр 6заносится единица, в регистр 10 -константа 0,5, в регистр 7 - значениеИ, в регистр 8 - значение р/2, врегистр 9 - значение (1-р/2). Счетчик 3 и сумматор 27 установлены внуль, На входы элемента 4 сравненияи вычитателя 13 подано значение числа М реализаций. Анализатор можетработать в двух режимах, Положение1 переключателя 29 соответствует режиму построения доверительных границдля функции Р(х), положение 11 соответствует режиму точечного оценивания функции Р(х).Пусть в исходном состоянии переключатель 29 находится в положении1, Поступающие на вход аналого-цифрового преобразователя 1 значения х(г.=1,И) упорядоченной выборки преобразуются в цифровой код. Преобразование каждого -го значения выборкизавершается формированием на выходеконца преобразования аналого-цифрового преобразователя 1 импульсногосигнала, поступающего на вход запускасинхронизатора 26, на вход запускагенератора 23 линейно изменяющегосянапряжения и счетный вход счетчика3По импульсу с первого выхода синхронизатора 26 из регистра 8 черезэлемент ИЛИ 28 и переключатель 29 напервый вход элемента 5 сравнения считывается значение р/2. Кроме того,на выходе вычитателя 12 формируетсязначение (-1), а на выходе вычитателя 13 - значение (И). По импуль 1401482су с второго выхода синхронизатора26 на выходе блока 15 вычисления факториала формируется значение (-1),на выходе блока 16 вычисления факториала - значение (И-.) . По импульсу6с третьего выхода синхронизатора 26на выходе умножителя 17 формируетсязначение (д)(И), поступающеена вход делителя 22, на выходе которого по импульсу с четвертого выходасинхронизатора 26 формируется значеМние ,. . . поступающее напервый информационный вход умножителя 19. Напряжение с выхода генератора линейно изменяющегося напряжения23 преобразуется в цифровой код аналого-цифровым преобразователем 2.Преобразование каждого текущего значения .г напряжения завершается формированием на выходе конца преобразования преобразователя 2 импульсногосигнала, поступающего на тактовыйвход вычитателя 14. На выходе вычитателя 14 формируется значение (.1-г),поступающее на вход задания степениблока 21 возведения в степень. По импульсу с пятого выхода синхронизатора 26 на выходе блока 20 возведенияв степень формируется значение га на выходе блока 21 возведения встепень - значение (1-г) , поступающее на вход умножителя 18. На выходе последнего по импульсу с шестого1 35выхода синхронизатора 26 формируетсязначение г - (1-г)"-, поступающеена вход умножителя 19, на выходе которого по импульсу с седьмого выходасинхронизатора 26 формируется значеМ;-1 И ние . .г (1-г) . Этозначение по импульсу с восьмого выхода синхронизатора 26 поступает в сумматор 27,Таким образом в сумматоре 27 наЭУ 1капливается значение 1 (г)йг.оПри совпадении кодов на входах элемента 5 сравнения, т.е. при выполне50нии условияц ,(г)йг=р/2, на выьходе элемента 5 сравнения появляетсяединичный сигнал, по которому в регистр 11 записывается значение нижней доверительной границы у;, равноетекущему значению г, Кроме того, изрегистра 9 считывается значение (1-р/2), которое через элемент ИЛИ 28 и переключатель 29 подается на вход элемента 5 сравнения, Процесс интегрирования продолжается до очередного совпадения кодов на входах элемента 5 сравнения. Это происходит при выУ 1полнении условия 1 (г)юг=1-р/2.М,По единичному сигналу с выхода элемента 5 сравнения в регистр 11 записывается значение верхней доверительной границы у;, равное текущему значению г,Таким образом, при обработке 1-й реализации на блок 30 индикации подается значение соответствующих оценок доверительных границ у, и у. По имнпульсу с девятого выхода синхрониэа" тора 26 генератор 23 линейно изменяющегося напряжения останавливается и устанавливается в нуль сумматор 27 для подготовки анализатора к обработке следующей реализации.По окончании анализа требуемого количества И реализаций исследуемого случайного сигнала на выходе элемента 4 сравнения появляется единичный сигнал, устанавливающий в нуль счетчик 3. На этом работа анализатора заканчивается. При работе в режиме точечного оценивания функции распределения Г(х) переключатель 29 устанавливается в положение 1 Т. При этом в анализаторе решаются уравнения (4) при а=0,5. На блок индикации в этом случае поступают значения реализаций х;(х=1,Н) и соответствующие им точечные оценки функции распределения у;(х=1,И), Работа анализатора при этом аналогична описанной. формула изобретения1. Статистический анализатор, содержащий счетчик, два элемента сравнения, три регистра, первый вычитатель, три умножителя, два элемента задержки, синхронизатор, сумматор, выход счетчика соединен с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого является входом задания числа реализаций анализатора, выход первого элемента сравнения соединен с входом установки в "0" счетчика, выход второго элемента сравнения соединен с входом разрешения считывания первого регистра и с входом разрешения записи второго регистра, выход первого умножителя соединен с информационным входом сумматора, о т л и 1401482чающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, три регистра, два вычитателя, два блока вычисления факториала, два блока возведения в степень, делитель, генератор линейно изменяющегося напряжения, переключатель, элемент ИЛИ и блок индикации, вход первого анало О го-цифрового преобразователя является информационным входом анализатора, ,информационный выход первого аналогоцифрового преобразователя через первый элемент задержки соединен с первым информационным входом блока индикации, выход конца преобразования первого аналого-цифрого преобразователя соединен с входом запуска генератора линейно изменяющегося напряжения, со счетным входом счетчика и входом запуска синхронизатора, выход счетчика соединен с входами уменьшаемого первого и второго вычитателеи, второй вход первого элемента сравне ния соединен с входом вычитаемого второго вычитателя, выход третьего регистра соединен с входом уменьшаемого третьего вычитателя и входом вычитаемого первого вычитателя, тактовый вход которого соединен с тактовым входом второго вычитателя, входом разрешения считывания четвертого регистра и первым выходом синхронизатора, а выход соединен с информа 35 ционным входом первого блока вычисления факториала и входом задания степени первого блока возведения в степень, вход запуска первого блока вычисления факториала соединен с входом запуска второго блока вычисления факториала и подключен к второму выходу синхронизатора, выход второго вычитателя соединен с входом задания степени второго блока возведения в45 степень и информационным входом второго блока вычисления факториала, выход которого соединен с первым информационным входом второго умножителя, второй информационный вход которого соединен с выходом первого блока вычисления факториала, а тактовый вход - с третьим выходом синхронизатора, выход пятого регистра соединен с входом делимого делителя, вход де 55 лителя которого соединен с выходом второго умнокителя, тактовый вход делителя соединен с четвертым выходом синхронизатора, а выход соединен с первым информационным входом первого умножителя, второй информационныйвход которого соединен с выходом третьего умножителя, вход разрешениявыдачи результата первого блока возведения в степень соединен с входомразрешения выдачи результата второгоблока возведения в степень и пятым.выходом синхронизатора, тактовыйвход третьего умножителя соединен сшестым выходом синхронизатора, тактовый вход первого умножителя соединенс седьмым выходом синхронизатора,тактовый вход сумматора соединен свосьмым выходом синхронизатора, входустановки в "О сумматора соединенс входом останова генератора линейноизменяющегося напряжения и подключенк девятому выходу синхронизатора, выход генератора линейно изменяющегосянапряжения соединен с входом второгоаналого-цифрового преобразователя,информационный выход которого соединен с входом второго элемента задержки, информационным входом степенипервого блока возведения в степеньи входом вычитаемого третьего вычитателя, тактовый вход которого соединен с выходом конца преобразованиявторого аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с информационным входом степени второго блокавозведения в степень, выход которогосоединен с первым информационным входом третьего умножителя, второй информационный вход которого соединенс выходом первого блока возведения встепень, выход четвертого регистрасоединен с первым входом элементаИЛИ, второй вход которого соединенс выходом первого регистра, .а выходсоединен с первым подвижным контактом переключателя, второй подвижныйконтакт которого соединен с выходомшестого регистра, а неподвижный контакт соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй входкоторого соединен с выходом сумматора, информационный вход второго регистра соединен с выходом второгоэлемента задержки, а выход соединенс вторым информационным входом блокаиндикации,2. Анализатор по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок вычисления факториала содержит реверсивный счетчик, генератор тактовыхимпульсов, три элемента И, умножитель,1401482 Составитель В.ОрловТехред М,Ходанич Корректор М.Максимишинец Редактор Н, Лазаренко Заказ 2786/48 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 регистр, элемент задержки, регистрпамяти, элемент ИЛИ, причем суммирующий вход реверсивного счетчика является информационным входом блока,вход установки в начальное состояниереверсивного счетчика соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов и является Юходом запускаблока, вычитающий вход реверсивного 10счетчика соединен с первыми входамипервого и второго элементов И и подключен к выходу генератора тактовыхимпульсов, вход останова которого соединен с входом элемента задержки, 1 Бпервым входом третьего элемента И иподключен к выходу нуля реверсивного счетчика, информационный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходомвторого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к выходурегистра, выход третьего элемента Иявляется выходом блока, выход элемента задержки соединен с тактовым входом регистра памяти, выход которогосоединен с первым входом элементаИЛИ, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходомумножителя и входом регистра.