Генератор случайных чисел

+ ХГ (шой 2 ) . 45 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении имитационно- - моделирующей аппаратуры.Цель изобретения - увеличение периода генерируемых чисел, а также улучшение их вероятностных свойств; равномерности одновременного распределения вероятностей, некоррелированности соседних значений.На чертеже изображена структурная схема генератора.Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, двоичный счетчик 2, генератор 3 импульсов считывания, группу из ш генераторов 4 импульсов, группу из ш умножителей 5 частоты с переменным коэффициентом умножения, элемент ИЛИ 6, груп пу из ш регистров 7.Генератор работает следующим образом.К началу очередного цикла в ш регистрах группы регистров 7 хранятся 25 некоторые двоичные -разрядные числа; Х - в регистре 7 Х , - в регистре 7 и т.д Х - , в регистре 7. Эти числа задают коэффициенты умножения умножителей 5 частоты, на . информационные входы которых поступают импульсы от генераторов 4 импульсов с частотой Й от генератора 4 с частотой Е от генератора 4 и т,д., с частотой Г , от генератора 4, Так как выходы всех делителей частоты соединены с входами схемы ИЛИ 6, на один из входов которой подаются также импульсы с частотой Г от генератора тактовых . 40 импульсов 1, на выходе элемента ИЛИ образуется последовательность импульсов, средняя частота следования которых приближенно ранна.Фо Хпьщ ( Хя+у2. Импульсы с выхода элемента ИЛИ поступают на. счетный вход 1-разряд 50 ного двоичного счетчика, вызывая его многократное переполнение. Цикл генерации очередного случайного числа продолжается до момента прихода импульса от генератора импульсов счи 55 тывания. По этому импульсу, содержимое регистра 7 переписывается в регистр 7, содержимое которого переписывается в регистр 79 и т.д. в регистре 7 оказывается число из регистра 7,; это число Х ,является очередным выходным числом генератора случайных чисел; в регистр 7 записывается число Х, отвечающее текущему содержимому счетчика 2. . На этом данный цикл генерации случай. ного числа заканчивается и начинаетгся новый, аналогичный предыдущему,В данном генераторе фактически применяется комбинация двух известных методов генерации случайных чисел: метод пересчета последовательности импульсов за некоторый интервал времени, базирующийся на использовании естественной нестабильности. генераторов импульсов, и смешанный конгруэнтный метод, поскольку число Х +я 1 определяется соотношением Х+щ ( + Хдь++ Хвщр. +Х.- + Данное обстоятельство приводит к увеличению периода генерируемых случайных чисел и улучшению их вероятностных свойств. При этом частотыГ п 1 , должны быть различными и соотноситься как простые числа, частота импульсов генератора импульсов считывания должна быть много меньше средней частоты импульсов на выходе схемыИЛИ, разрядность Е счетчика и регистров должна быть выбрана не слишком большой, так чтобы в каждом цикле работы имело место многократное переполнение счетчика.Вероятностные свойства случайных чисел, получаемых с помощью джного генератора, исследовались методом статического моделирования при следующих условиях ш = 41 = 10. Моделирование показало, что период генерируемых случайных чисел очень велик (по крайней мере более 10 чисел); числа практически некоррелированы и подчиняются равномерномураспределению вероятностей. Формула изобретения Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, генератор импуль" сов считывания, о т л и ч а ю щ и й1631540 6рого соединены с информационными вхо-.дами первого регистра группы, разрядные выходы -го регистра группы соединены с информационными входами (+1)-го (где 1 1,2 т)регистра группы и разрядным входомзадания коэффициента умножения умножителя частоты группы, информационные выходы ш-го реГистра группыявляются разрядным выходом генератора и соединены с разрядным входомзадания коэффициента умножения ш-гоумножителя частоты группы, выход генератора импульсов считывания соединен с входами управления считыванием-записью регистров группы. с я тем, что, с целью увеличенияпериода генерируемых чисел, в неговведены группа из в (где п = 1,2)генераторов импульсов, группа из щумножителей частоты с переменнымкоэффициентом умножения, элемент ИЛИ,группа из ш регистров, причем выход-го генератора импульсов группы( = 1,2щ) соединен с информационным входом д-го умножителя частоты группы, выходы всех умножителей частоты группы и генераторатактовых импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которогосоединен со счетным входом двоичного счетчика, разрядные выходы котоСоставитель Г.филаретов Техред Д.Сердюкова Корректор Т.Палий 1Редактор Л.Пчолинская Заказ 547 Тираж 389ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101