Преобразователь время-вероятность

Преобразователь время-вероятность

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 602953 (61) Донолиительиое к авт. свид-ву(51) М. Кл. (22) Заявлено 22.05.75(21) 21 3861 3/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

0 06 F 15/36

Государственный квинтет

Совета 1йнннстров СССР по делам нзооретеннй и открытий (43) Опубликовано 15.04.78Бюллетень № 14 (SS) УДК 681.3(088.8) (45) Дата опубликования описания < ь,yg (72) Авторы изобретения

В. Г. Корчагин, А. С. Мартыненко, Ю. Б. Самодов и Л. М. Хохлов (71) Заявители (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ "ВРЕМЯ-ВЕРОЯТНОСТЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в вероятностных вычислительных устройствах.

Известно устройство (1J для аналого-дискретного преобразования данных, содержащее элементы И, генератор тактовых импульсов, счетчик, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь (21 тактовых импульсов, элементы И, преобразователь «код-вероятность», выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого является выходом преобразователя, выход второго элемента И через первый счетчик подключен к.первому входу преобразователя «код-вероятность», второй вход которого соединен с первым выходом генера- 15 тора тактовых импульсов.

Характерной особенностью таких преобразователей является то, что результат преобразования в них получается в каждом цикле преобразования, т. е. в течение одного преобразуемого интервала времени с выхода такого преобразователя снимается одно и только одно преобразованное значение входной величины.

Специфика вычислений на вероятностных вычислительных машинах, в частности высокая точность вычислений, требует многократ- 25

2 ного, до нескольких тысяч раз, преобразования одной и той же величины. В то же время величина преобразуемого интервала времени может достигать десятков секунд и более, именно поэтому время преобразования, отнесенное ко всей бернуллиевской последовательности, в известных преобразователях оказывается значительным.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.

Это достигается тем, что предлагаемый преобразователь содержит второй счетчик, триггер переполнения, третий элемент И и блок хранения временного интервала, выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя «код-вероятность», а выход подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока хранения временного интервала, выход второго счетчика соединен с входом триггера переполнения, выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента И и второму входу первого элемента И.

602953

На чертеже представлена блок-схема описываемого преобразователя «время-вероят-. ность».

Устройство соетоит из генератора 1 тактовых импульсов, вырабатывающего команды на преобразователь 2 «код-вероятность», блока 3 хранения временного интервала и счетчика 4, счетчика 5, элементов И 6, 7, управляемых соответствующими выходами блока 3, элемента

И 8 и триггера переполнения 9: Вход элемента

8 соединен с выходом преобразователя 2 «время-вероятность».

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы все блоки и элементы устройства находятся в начальном (нулевом) состоянии, элемент 6 открыт, остальные элементы закрыты.

Работа устройства начинается, когда счетчик 5 находится в нулевом состоянии. Преобразователь 2 преобразует двоичное число счетчика 5 в вероятность, так что любому п (п - целое, и «(100), записанному в счетчике 5, соответствует вероятность (P = â€,,) появления символов «1» в бернуллиевской последовательности, генерируемой преобразователем 2.

Таким образом, в начале работы и = 0 преобразователь 2 выдает бернуллиевскую последовательность с вероятностью Р =О, но в таком случае счетчик 4 не успеет заполниться и выдать сигнал переполнения на триггер 9 до момента появления с блока 3 импульса «конец интервала».

По окончании первого цикла блок 3 записывает через элемент 6 в счетчик 5 код «1» и к началу второго цикла в счетчике 5 будет находиться число и = 1. С дальнейшим увеличением номера цикла растет число п, накапливаемое в счетчике 5, увеличивается вероятность

Р, генерируемая преобразователем 2 и соответственно уменьшается время переполнения счетчика 4. Начало каждого цикла определяется сигналом «начало интервала», выдаваемым бло ком 3. При этом элемент И ? открывается, и с выхода преобразователя 2 на счетчик 4 поступает бернуллиевская последовательность, вероятность появления единичных символов которой соответствует текущему состоянию счетчика 5.

В зависимости от длительности преобразуемого интервала возможны следующие случаи, Преобразуемый интервал времени оказывается меньше времени переполнения счетчика

4, В этом случае заполнение счетчика 4 происходит до момента появления на выходе блока 3 сигнала «конец интервала», подаваемого через открытый элемент И 6 на счетный вход счетчика 5. Последний изменяет свое состояние на единицу, и преобразователь 2 формирует бернуллиевскую последовательность с новым значением вероятности P. С появлением сигнала «конец интервала» прекращается действие сигнала «начало интервала», элемент И 7 закрывается, генератор 1 сбрасывает счетчик 4 в нулевое положение и подготавливает блок 3 к очередному циклу.

Преобразуемый интервал времени оказывается больше или равен времени переполне5

1О

20 относительную, определяемую временем преобразования, отнесенным ко всей бернуллиевской последовательности, содержащей до нескольких тысяч символов. Последнее обстоятельство особенно существенно при использовании подобных преобразователей в вероятностных вычислительных машинах, специфика которых требует многократного (до нескольких тысяч раз) кодирования одной и той же величины. Существенное достоинство данного пре, образователя состоит в том, что,однажды опреФормула изобретения

55 ния счетчика 4, что соответствует появлению сигнала «конец интервала» раньше или одновременно с появлением сигнала переполнения, подаваемого со счетчика 4 на триггер переполнения 9. Последними переходит в единичное состояние, элемент H 6 запирается, а элемент 8 открывается, так что бернуллиевская последовательность с данной вероятностью P появления символов единиц, выдаваемая преобразователем 2, поступает с выхода устройства на внешние устройства. Таким образом, вероятность Р символов «1» в указанной выходной последовательности оказывается прямо пропорциональна величине преобразованного интервала времени.

Использование блока 3 хранения временного интервала, счетчика 4, триггера 9 и элемента И 7 в новой взаимосвязи их с преобразователем 2, генератором 1 и счетчиком 5 позволило существенно повысить скорость преобразования: абсолютную, а счет замены двухступенчатой схемы преобразования («время-код»

1 ступень, «код-вероятность» — II ступень) на одноступенчатую («время-вероятность); делив преобразованное значение входной (временной) переменной, преобразователь может выдавать это значение сколь угодно много раз..

Это позволяет повысить точностные и скоростные параметры вероятностных вычислительных машин.

Преобразователь «время-вероятность», содержащий генератор тактовых импульсов, элементы И, преобразователь «код-вероятность», выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого является выходом преобразователя, выход второго элемента И через первый счетчик подключен к первому входу преобразователя «код-вероятность»

I второи вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, он содержит второй счетчик, триггер переполнения, третий элемент

И и блок хранения временного интервала, выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя

602953

Составитель Э. Сечина

Текред О.Луговая Корректор Г1.Макаревич

Тираж 826 Подписное

Редактор «I. Бибер

Заказ 185! /45

11НИИПИ Государственного i.омитсга Говета Министров СССP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4,5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4

«код-вероятность», а выход подключен к первому входу второго счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов и с входом блока хранения временного интервала, выход второго счетчика соединен с входом триггера переполнения, выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента.И и второму входу первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР М 370717, кл. Н 03 К 13/02, 1974.

2. Яковлев В. В., Федоров P. Ф. Стохастические вычислительные машины. Изд. «Машиностроение», Ленинград, 1974.