Устройство для определения вероятностей состояний однородной дискретной цепи маркова

1534472 нятся в регистрах памяти, обеспечиваюцих их хранение без искажений,На фиг.изображена функциональная схема устройства, на Фиг. 2 -блок-схема блока синхронизации; нафиг. 3 - блок-схема блока моделивершины,Устройство содержит блок 1 синхронизации и группу блоков 2 моделейвершин графа состояний.Блок 1 синхронизации имеет семьвыходов 3-9.Каждый блок 2 модели вершины имеет группу информационных входов 10,1,и (и - количество блоков вгруппе), семь входов 11- 173 идва информационных выхода 8 и 19выходы 3-9 блока 1 синхронизации соединены соответственно с входами 1171 блоков 2 моделей вершин.Блок 1 синхронизации предназна"чен для управления работой устройстВа в процессе вычисления векторовсостояний цепи Маркова. Он содержит 2триггер 20, ключ 21, генератор 22тактовых импульсов, счетчик 23, ключи 24-26,. счетчик 27 числа шагов,регистр 28 сдвига, разделительныйдиод 29. Каждый из блоков 2 моделейвершин предназначен для моделирования вершин цепи Маркова и вероятностей переходов гиз 1-й вершигы вх-ю за один шаг процесса, Он содержит сумматор 30, элемент 31 задержки,регистры 32 и 33 памяти, элементыИЛИ 34-36, ключи 37 и 38.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы триггер 20устанавливается в нулевое состояниесчетчик 23 и регистр 28 сдвига обнуляются, в счетчик 27 числа шагов вво"дится число ш шагов, коэффициенты усиления соответствующих входов сумматоров 30 устанавливают равными г,на входы начальных условий подаюФсянапряжения, равные соответствующимкомпонентам Р(о) вектора Р(о).Работа устройства начинается сприходом сигнала "Пуск". При этом навход триггера 20 поступает сигнал,который переводит триггер 20 в состояние "1". Сигнал с прямого выходатриггера 20 поступает на управляющий вход ключа 21, контакты которогозамыкаются, и запускается генератор22 тактовых импульсов. С его выходаимпульсы поступают на вход регистра 28 сдвига и через замкнутые контакты ключа 24 на счетный вход счетчика23. Один цикл работы устройства соответствует одному шагу процесса ивключает семь тактовых импульсов,С приходом первого тактового импуль 1 С Уса появляется сигнал ло г йче ско й 1на первом выходе регистра 2 8 сдвига .Этот сигнал через замкнутые кон т акты ключа 2 5 поступает на первый выход3 блока 1 синхронизации и далее че ре эвходы 1блоков моделей вершин н авходы обнуления регистров 3 3 памяти .С приходом второго тактового импульса сигнал логической " 1 " появляется на втором выходе регистра 28сдвига , с которого через замкнутыеконтакты ключа 26 поступает на выход0 4 блок а 1 синхронизации и дал ее ч ере з входы21 блоко в 2 моделей вер-шин на входы элементов ИЛИ 3 5 и управляющие входы ключей 38 . Сигналыс выходов элементов ИЛИ 3 5 по ступ а"ют на входы записи регистров 3 3 памчти. Контакты ключей 38 замкыкаются и под-ключают входы задания начальных условийчерез элементы ИЛИ 36 к информационнымвходам регистров 33 памяти. При этомвеличины равные лементам Р (о) век.у дтора Р(о) = 1 Р; о) 1,= 1 п, поступают в регистры 33 памяти и запом;плюются в них,С приходом третьего тактового импульса сигнал "1" появляется на треть.ем выходе регистра 28 сдвига с которого поступает на выход 5 блока 1синхронизации и далее через входы 131блоков 2 моделей вершин на входы об 40нуления регистров 32 памяти и обнуляет их.С приходом четвертого тактового импульса сигнал "1" появляется на четвертом выходе регистра 28 сдвига, Одновременно сигнал "1" появляется навыходе третьего разряда счетчика 23,этот сигнал поступает на управляющиевходы ключей 24-26, контакты которыхразмыкаются до окончания -.работы уст 50ройства. Сигнал с четвертого выходарегистра 28 сдвига через выход 6 блока, 1 синхронизации и далее через вхо"ды 141 блоков 2 моделей вершин поступает на входы.элементов 31 задержкии на входы считывания регистров 33 памяти, содержимое которых через первые информационные выходы 181 блоков2 моделей вершин поступает на соответствующие информационные входы5344103 этих блоков. Эти величины Умножаются на соответствующие коэффициенты г ", 1, 1. = 1,п, равные вероятностям переходов из 1-х вершин5графа цепи в -е, суммируются в сумматорах 30 и поступают на информационные входы регистров 32 памяти.При поступлении сигналов с выходовэлементов 31 задержки на входы записи регистров 32 памяти сигналы свыходов сумматоров 30 запоминаются.Тем самым осуществляется операцияумножения вектор-строки начальных вероятностей Р(о)=Р (о) 11 = 1,и 15на матрицу вероятностей переходов1, 3, 1 = 1, и. Сигналы,записанные в регистрах 32 памяти,становятся равными вероятностямР(1 с) нахождения точки цели в состояниях= 1,п после Ешагов,С приходом пятого тактового импульс сигнал "1" появляется ка пятом выходе регистра 28 сдвига. Этот"игнал через выход 7 блокасинхронизации и далее через входы 15 блоков 2.моделей вершин поступает кавходы обнуления регистров 33 памятии обнуляет их.С пргходом шестого тактового импульса появляется ка шестом выходерегистра 28 сдвига сигнал Этотсигнал через выход 8 блока 1 синхронизаци: и входы 6 блоков 2 моделейвершин поступает на входы элементовИЛИ 34 и входы элементов ИЛИ 35. Свыхода элементов ИЛИ 34 сигналы поступают на входы считывания регистров32 памяти. При этом с их выходов величины, равные вероятностям Р(с), 40- 1,п , поступают через эле ентыИЛИ 36 на информационные входы регистров 33 памяти и по сигналам свыходов элементов ИЛИ 35 запоминаютс 545С приходом седьмого тактового импуль а появляется "1" на седьмом выходе регистра 28 сдвига, Этот сигналпостулае": ка информационный входэтого регистра и ка счетный вход 50счетчика 27 числа шагов, уменьшаяего содержимое ка единицу, На этомпервый цикл работы устройства закакчивается,Второй и последующие до Е = т циклы идентичны первому, за исключением того, что первый и второйтактовые импульсы не приводят к появлению сигналов на выходах 3 и 4 72 6блока 1 синхронизации, так как контакты ключей 25 и 26 разомкнуты.Последний ш -й цикл отличается от предыдущих тем, что при его завершении счетчик 27 числа шагов обнуляется и на его выходе перекоса появ. ляется сигнал "1", который через разделительный диод 29 поступает на счетный вх-, триго е;.- 20 и и ., еводит его в состояние "О". При этом сигнал "1" на прямом выходе триггера 20 снимается, контакты ключа 21 размыкаются и отключают генератор 22 тактовых импульсов. На инверсном выходе триггера 20 появляется сигнал , который поступает на выход 9 блока 1 синхронизации и далее через входы 173 блоков 2 моделей вершин на управляющие,входы ключей 37, контакты которых подключают, выходы регистров 32 памяти к информационным выходам устройства, Этот же сигнал, через элементы ИЛИ 34 поступает ка входы считывания регистров 32 памяти. Таким образом, уст. ройство выполняет операцию вычислений по формулеФормула изобретения1. Устройство дитя определения вероятностей состояний однородной дискретной цели Маркова, содержащее блок синхронизации и группу блоков моделей вершик, о т л и ч а ю щ е е с я :тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый блок модели вершины содержит сумматор, два регистра памяти, элемент задержки, два ключа и три элемента ИЛИ, причем выход сумматора соединен с информационным входом первого регистра памяти, выход которого соединен с информационным входом первого ключа и с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого является входом задания начальных условий устройства, управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом блока синхронизации и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации и с первым входом треть- его элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации и с управляющим входом второго ключа, выход первого элемента ИЛИ соединен с информационнымвходом второго регистра памяти, вход записи которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, вход считывания второго регистра памяти соединен с четвертым выходом блока синхро 5 низации и с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом записи первого регистра памяти, вход считывания которого соединен, с выходом 11 второго элемента ИЛИ, вход обнуления первого регистра памяти соединен с пятым выходом блока синхронизации, Шестой и седьмой выходы которогочерез монтажное ИЛИ соединены с вхо- дом обнуления второго регистра памя.ти, выход которого соединен с одним из информационных входов сумматора всех блоков моделей вершин, выходы первых ключей всех блоков моделей вершин образуют информационный выход устройства.2, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации состоит из генератора так товых импульсовчетырех ключей,триггера, разделительного диода, двух счетчиков, регистра сдвига, причем вход пуска блока соединен со счетным входом триггера и с катодом раз- Зр делительного диода, аноц которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом старшего разФ ряда регистра сдвига и с его информационным входом, прямой выход триггера соединен с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого соединен с шиной единичного потенциала, выход первого ключа соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом регистра сдвига и с информационным входом второго ключа, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, старший разрядный выход которого соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, первый разрядный выход регистра сдвига соединен с информационным входом третьего ключа, выход которого является первым выходом блока, вторым выходом которого является выход четвертого ключа, информационный вход которого соединен с вторым разрядным выходом регистра сдвига, третий, четвертый, пятый и шестой разрядные выходы которого являются соответственно третьим, четвертым, пятым и шестным выходами блока, седьмой выход которого является инверсным выходом триггера.1534472 г,З ставитель Я.Техред М.Ко Редак Тупица л, Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго Заказ 43 Тираж 549 ВНИИПИ Государственного комитета по. и 113035, Москва, И, ликсоннич Корректор Л. Бескиды Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб д. 45