Стохастический интегратор

 

1 Ю тттн,; .. () 645f76ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со)оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. овид-ву— (22) Заявлено 16.09.76 (21) 2405091/18-24 с присоедивесчием заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 05.0б.79

06 52

Государственный комитет

CCC Р (53) УДК 681.3 (0»8 8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

В. д. Кудрявцев (54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР венно с первым входом и через инвертор со вторым входом вероятностного сумматора, третий вход которого является входом стохастического интегратора, а выход вероятностного сумматора через элемент задержки соединен с четвертым входом вероятностного сумматора.

Блок-схема стохастического интегратора представлена на чертеже.

Стохастический интегратор содержит: генератор 1 случайного числа, блок 2 сравнения, пнвертор 8, вероятностный сумматор 4, элемент 5 задержки.

Стохастический интегратор работает следующим образом.

) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. В частности к вероятностно-импульсным устройствам, и может быть использовано в системах автоматического управления и в моде- 5 лирующих установках.

Известно аналоговос устройство, выполняющее функции стохастического интегратора, содержащее RC цепочку, усилитель постоянного тока с соответствующими обратными связями (I).

На иболее близким по техническому решению является стохастический интегратор, содержащий генератор случайного числа и вероятностный сумматор (2).

Однако недостатком этих устройств является сложность и сравнительно низкое быстродействие, обусловленное применением аналоговых элементов, многоразрядных реверсивных счетчиков и элементов сравнения.

Целью изобретения является повышение быстродействия и уменьшение объема оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что 25 в стахостический интегратор введены блок сравнения, инвертор и элемент задержки, при этом выходы генератора случайного числа соединены со входами блока сравнения, выход которого соединен непосредст. Э0

Рассмотрим случай однолинейного несимметричного представления информации.

Тогда каждому числу к будет поставлено в соответствие вероятность Р(к) появления логической единицы в вероятностно-.имk k пульсном потоке, равная lim â€, где -- от)с и ношение количества логических единиц к общему количеству тактовых импульсов.

Тогда, если 0 --.к-. к„,,„„то 0 -., P(r) . 1.

Для стационарного потока вероятность появления логической единицы в т-м и I-u такте постоянна и Р;(х)=Р,.(к) =Р(к). Для нестационарного потока: P,(к) .—,: — P;(x).

645176

P(k).

Формула изобретения — 1 — т

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Техред А. Камышникова Корректор С. Файн

Редактор Б. Герцен

Заказ 1130/31 Изд. № 837 Тнрагк 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по»елам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Блок 2 сравнения формирует стационарную последовательность с вероятностью

Элемент 5 задержки задерживает выходной поток на 1 такт. Таким образом, если обозначить вероятность появления единицы на выходы сумматора 4 через

Р;(у), то на выходе элемента 5 задержки будет Р - (у).

Вероятность появления единицы на выходе инвертора 8 равна 1 — P(k), где P(k)— вероятность появления единицы на входе инвертора 3.

Вероятность появления единицы на выходе блока. 4P,(у) равна: P,(ó) =P(x) X

X P (k) +(1 — P (k) )P i (у) . (1)

Пусть при i;=0 Рл(х) =0 P„(y) =О, а с момента i=1 на вход устройства поступил скачок Р1 (х) =P>(x) =... =P(x). Выпишем ряд последовательных значений для Р;(у), вычисленных по формуле (1) .

Po(y) =0.

P,(у) =Р(х) . P®.

Р2(у) = P(x) P(k) + (1 — P(k)) P(x) ><

ХР(/е).

Рз(у) =P(x) . P(k) + (1 — P(k)) P(x) у, XP(k) + (l — P(k)) . Р(х) . P(k).

P (ä)=Р(х) . P(k) . (1+(1 — РР))

+(1 — Р()) + .. +(1 — P(k)1 "- I

Суммируя ряд в скобках, получим:

Р,„(g) =Р(х) Р®

t1 — l1 — / ФН "1

Учитывая, что при больших (1— — Р(й)) "=е — " Р< >запишем: Ргн(у)=-P(x),1— — е — 1 >), что соответствует передаточной характеристике инерционного звена с коэффициентом передачи К = 1 и постоянной

1 времени т = —, . Соответствующим образом выбирая P(k), можно получить нужное т.

И спользо1вание изобретения позволит упростить схему и повысить ее быстродействие по сравнению с прототипом.

Стохастический интегратор, содержащий генератор случайного числа и вероятностный сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения объема оборудования, в интегратор введены блок сравнения, инвертор и элемент задержки, при этом выходы генератора случайного числа соединены со входами блока сравнения, выход которого соединен непосредственно с первым входом и через инвертор со вторым входом вероятностного сумматора, третий вход которого является входом интегратора, а выход вероятностного сумматора через элемент задержки соединен с четвертым входом веро30 ятностного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство С С С P

l6 373844, кл. Н 03 Н 7/10, 1971.

2. Яковлев В. В., Федоров Г. Ф. Стохастические вычислительные машины, Ленинград, 1974, с. 150.