Генератор случайных двоичных чисел

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 60 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Е,.;. ГЕНЕРАТОР Х ЧИСЕЛ Изобретен и ной технике вано для постро чисел с дискретн сона, Цель изобр ности. В генератоЛУЧАЙНЫХ ДВ е относи и может ения датч ым распр етения - р случайн вычислислучайных нием Пуасшение точоичных чися к быть иков деле повы ых дв ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР1275435, кл. 6 06 Р 7/58, 1984.Авторское свидетельство СССР127103, кл. б 06 Р 7/58, 1986. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении датчиков случайных чисел с дискретным распределением Пуассона.Цель изобретения - повышение точности получения распределения Пуассона.На чертеже приведена структурная схема генератора случайных двоичных чисел,Генератор случайных двоичных чисел содержит генератор 1 пуассоновского потока импульсов, генератор 2 импульсов, первый и второй делители 3 и 4 частоты, преобразователь 5 код-интенсивность, реверсивный и суммирующий счетчики 6 и 7, регистр 8 памяти и элемент 9 задержки. При этом выход генератора 1 пуассоновского потока импульсов соединен с входом преобразователя 5 код в интенсивнос, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 6 и счетным входом суммисел, содержащий генератор импульсов, первый делитель частотысуммирующий счетчик, регистр памяти и элемент задержки, введены генератор пуассоновского потока импульсов, второй делитель частоты, преобразователь код - интенсивность случайного потока импульсов и реверсивный счетчик с соответствующими связямн между ними. Изобретение основано на использовании импульсов одного опорного генератора как для стабилизации интенсивности потока импульсов, так и для формирования временных интервалов, на когорых подсчитываются импульсы стабилизированного пуассоновского потока. В результате вероятностные характеристики генератора случайных чисел не зависят от разброса параметров первичных генераторов импульсов. 1 ил. рующего счетчика 7, выходы разрядов которо р го соединены с соответствующими разрядными входами регистра 8, выход которого является выходом генератора, выход гене- фратора 2 импульсов соединен с объеди- еД ненными входами первого и второго дели- (р телей частоты 3 и 4, выход первого дели- р теля частоты соединен с входом запись регистра 8 памяти и входом элемента 9 задержки, выход которого соединен с входом сброс суммирующего счетчика 7, выход второго делителя 4 частоты соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 6, разрядные выходы которого соединены с входом задания интенсивности преобразователя 5.Генератор случайных двоичных чисел работает следующим образом.С выхода генератора 1 пуассоновский поток импульсов в общем случае с произХо(Ц=Х Х,Формула изобретения вольной интенсивностью Х(1), являющейся функцией времени из-за возможной нестабильности его параметров, поступает на вход преобразователя 5 код в интенсивнос, Последний выполняет функцию вероятностного вентиля, который прореживает входной поток Ц) с вероятностью С(р(1, заданной кодом Х текущего состояния тразрядного реверсивного счетчика 6 р= =Х 2 На выходах первого 3 и второго 4 делителей частоты формируются регулярные потоки импульсов с частотами - и - , где Кго РоК, Х15 и Кг - коэффициенты деления соответствующих делителей частоты.Допустим, что в начальный момент состояние реверсивного счетчика 6 равно нулю. Импульсы с выхода второго делителя 4 с частотой повышают текущее состояниеК,Х(1) реверсивного счетчика 6. В соответствии с кодом Х на выходе преобразователя 5 код в интенсивнос возрастает интенсивность выходного потока Импульсы выходного потока Хо(1) поступают на вычитающий вход реверсивного 30 счетчика 6. При обеспечении условия л( - " в рассматриваемой следящей сисК.теме установится динамическое равновесие между средними частотами импульсов на 35 суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 6, т. е, - о=и Х;40Изменение интенсивности первичного генератора 1 компенсируется изменением вероятности прореживания потока в преобразователе 5 код в интенсивнос для сохранения интенсивности потока на его выходе.На счетный вход суммирующего счетчи ка 7 поступают импульсы простейшего (стационарного пуассоновского) потока с интенсивностью Хо - . Время Т подсчетаРоК(накопления) импульсов потока счетчиком 7 50задается коэффициентом К деления первого делителя 3 частоты, Т= - . Благодаря этомуНгоЪпараметр а=ХоТ= - распределения ПуассоКг 55 на определяется только коэффициентами К, Кг деления первого и второго делителей 3 и 4 частоты и не зависит от параметров к и Ро первичных генераторов 1 и 2, что свидетельствует о высокой точности работы генератора случайных чисел.Каждый импульс с выхода первого делителя 3 частоты записывает содержание счетчика 7 в регистр 8 памяти и, спустя время записи, заданное элементом 9 задержки, сбрасывает счетчик 7 в нуль, подготавливая генератор случайных чисел к новому рабочему циклу. За время Т - предложенныи генераленго тор формирует одно случайное двоичное число тф=0,1,2, принадлежащее генеральнойсовокупности чисел, распределенных по закону Пуассона. где а - параметр распределения Пуассона,Для задания целочисленных значений параметра сс=1,2 значение коэффициента Кг устанавливают равным единице. Для задания параметра а с точностью до 10 л=1,2, значение коэффициента Кг устанавливается равным 10", п=1,2 соответственно. Генератор случайных двоичных чисел, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты, выход которого соединен с входом записи регистра памяти и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами соответствующих разрядов регистра памяти, выходы разрядов которого являются выходами генератора случайных двоичных чисел, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит генератор пуассоновского потока импульсов, второй делитель частоты, реверсивный счетчик и преобразователь код - инТенсивность случайного потока импульсов, выход крторого соединен со счетным входом счетчика и вычитающим входом реверсивного счетчика, выход генератора импульсов соединен с входами первого и второго делителей частоты, выход второго делителя частоты соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены с входом задания интенсивности преобразователя код в интенсивность случайного потока импульсов, информационный вход которого подключен к выходу генератора пуассоновс кого потока импульсов.Составитель Ю. АндреевРедактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор М. СамборскаяЗаказ 2690/49 Тираж 669 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01