Блок стохастического блуждания со случайным переменным шагом

Блок стохастического блуждания со случайным переменным шагом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

335693

OnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 30.Ill.1970 (№ 1421711/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.1Ч.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 18.V.1972

М. Кл. Ст 06f 15/36

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3:519.2(088.8) Автор изобретения

В. С. Гладкий

Морской гидрофизический институт АН Украинской ССР

Заявитель

БЛОК СТОХАСТИЧЕСКОГО БЛУЖДАНИЯ СО СЛУЧАЙНЫМ

ПЕРЕМЕННЫМ ШАГОМ

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано в моделирующих вероятностных машинах для решения дифференциальных уравнений в частных производных.

Известны устройства, позволяющие выбирать направления блуждания с постоянным шагом с заданными вероятностями, Однако это ограничивает скорость и точность решения, так как реализуется пятиточечный оператор Лапласа, который имеет невысокую точность и минимальную скорость сходимости.

Предлагаемое устройство позволяет реализовать один из наиболее точных многоточечных операторов, который учитывает влияние всей области на данную точку, и обладает более высоким быстродействием.

Устройство позволяет автоматически управлять коэффициентами оператора, т. е. степенью влияния всех точек области на данную и выбирать, таким о бразом, для каждой конкретной задачи оптимальный по точности и быстродействию опер атор.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 — вариант функциональной схемы неуправляемого блока выбора направления.

Устройство содержит управляемый блок 1 выбора направления, включающий датчик равномерно распределенных случайных чисел и вероятностный преобр азователь: неуправляемый блок 2 выбора направления; блок выбора шага 8; реверсивные счетчики Х и Y

4, 5; генератор тактовых импульсов (ГТИ) 6; триггеры направления 7; вентили списывания

5 8; блок схем разделения 9; управляющие вентили 10, 11 и схемы разделения 12.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 вырабатывает сигнал на одной из

10 четырех выходных шин (Х, Y), выбирая таким образом направление блуждания с заданной вероятностью. Этот сигнал проходит схему разделения и устанавливает один из триггеров в «единицу». Блок 8 в этом режиме ком15 мутирует вентили 10 и 11 поочередно, Сначала открыт вентиль 10, через который проходит тактовый импульс с ГТИ б. Этот импульс поступает на группу вентилей 8 и проходит через вентиль и схему разделения на один из

20,реверсивных счетчиков. Таким образом, делается один шаг в направлении, выбранном блоком 1. Затем открывается вентиль 11, и следующий тактовый импульс, пройдя вентиль 11, устанавливает триггер в нулевое сос25 тояние и одновременно возбуждает блок 1 для выработки направления следующего шага. Блок 2 в этом режиме отключен.

При необходимости решения задач с большей точностью включается блок 2, а блок 1

ЗО отключается.

335693

Блок 2 выполнен (см. фиг. 2) так, что на его выходных шинах вырабатывается сигнал с заданными постоянными вероятностями, например, по осям Х и Y с вероятностями по

3/16, а по направлениям (+X+Y), (— Х вЂ” У), (+Х вЂ” Y), (— Х+У) с вероятностями по 1/16.

Выходной сигнал блока 2 устанавливает один или два триггера направления в единицу. При этом выбирается направление блуждания по оси или по диагонали. Вентиль 10 открыт, и первый тактовый импульс всегда проходит через вентили, моделируя один шаг в выбранном направлении. После этого включается блок выбора шага 8, Блок 3 представляет собой управляемый вероятностный двоичный элемент, который моделирует вероятность останова на каждом шare На вход а блока 8 вводится код числа, соответствующего вероятности Останова. Блок

8 содержит датчик равномерно распределенных случайных чисел и схему сравнения. B тактовые моменты времени случайные числа сравниваются с числом, поступающим на вход а. Выход схемы сравнения управляет работой вентилей 10 и П. Пока условие сравнения в блоке 8 выполняется, открыт вентиль

10 и тактовые импульсы проходят к счетчикам

4 и 5, моделируя несколько шагов подряд в выбранном направлении.

Если в блоке 8 вырабатывается сигнал останова, то вентиль 10 закрывается, открывается вентиль 11 и следующий тактовый импульс устанавливает триггеры направления в нулевое состояние и одновременно возбуждает блок 2 для выработки следующего направления блуждания.

Предлагаемое устройство позволяет моделировать решение задач с переменным шагом — эквивалент «электронной лупы».

Предмет изобретения

Блок стохастического блуждания со случайным переменным шагом, содержащий управляемый и неуправляемый блоки выбора направления, блок выбора шата, реверсивные

10 счетчики, генератор тактовых импульсов, триггеры направления, вентили списывания, блок схем разделения, управляемые вентили, схемы разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности

15 решения краевых задач, выходы блока выбора шага соединены с одними входами первого и второго управляемых вентилей, другие входы которых объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выход

20 первого управляемого вентиля соединен с первыми входами вентилей списывания, выход второго упр авляемого вентиля подключен к нулевым входам триггеров направления и ко входам блоков выбора направления, выходы

25 которых соединены с соответствующими входами блока схем разделения, выходы блока схем разделения подключены к единичным входам соответствующих триггеров направления, однозначные выходы которых подключеЗО ны ко вторым входам соответствующих вентилей списывания и к первым входам соответствующих схем разделения, другие входы которых соединены с выходами соответствующих вентилей списывания, выходы схем раз35 деления соседних триггеров попарно подключены ко входам соответствующих .реверсивных счетчиков.

335693

Составитель Э. Сечина

Техред Т. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор Л. Царькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1295/12 Изд. Х 466 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5