Датчик случайных чисел, распределенных по треугольному закону

)5 6 06 Р 7/58 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПО ТРЕУГОЛЬНОМУ ЗАКОНУ. (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованодля решения задач статистического моделирования, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет получения несимметричных треугольных расп ределений вероятностей генерируемых случайных чисел. Датчик содержит генератор равномерно распределенных случайных чисел 1, блок сравнения 2,.умно- житель 3, блок извлечения квадратного корня 4, вычитатель 5, сумматор 6, пять регистров памяти 7-11, элемент задержки 12, два элемента И 13, 14, шесть групп элементов И 15 - 20, две группы элементов ИЛИ 21, 22, вход запуска 23, выход датчика 24, Цель достигается введением блока сравнения, умножителя, блока извлечения квадратного корня, вычитателя, пяти регистров памяти, элемента задержки, двух элементов И, шести групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ с соответствующими связями. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано длярешения задач статистического моделирования,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счетполучения несимметричных треугольныхраспределений вероятностей генерируемых случайных чисел.На фиг. 1 показана структурная схема 10датчика случайных чисел, распределенныхпо треугольному закону, представлена нафиг, 1 - вид плотности распределения вероятностей генерируемых случайных чисел -на фиг.2, 15Датчик содержит генератор равномерно распределенных случайных чисел 1, блок2 сравнения, умножитель 3, блок 4 извлечения квадратного корня, вычитатель 5,сумматор 6, пять регистров 7 - 11 памяти, 20элемент 12 задержки, два элемента И 13, 14,шесть групп эЛементов И 15 - 20, две группыэлементов ИЛИ 21, 22, вход 23 запуска, выход датчика 24.В основе работы датчика лежит известный метод нелинейного преобразования исходных равномерно распределенныхслучайных чисел. При этом для получениячисел, функция плотности распределениявероятностей которых имеет вид несимметричного треугольника, изображенного нафиг. 2, приходится использовать две различные нелинейные зависимости:- для интервала хм, х 4:х=хк - фу;ф=- хк - хнХх,( - хм) 11) 35- для интервала хн, х 4:х.= хн + Ча р; а =: (хр. - хн)(хм - хн), 2)где Е - случайное равномерно распределенное в интервале 0, Ц число,Датчик работает следующим образом. 40Предварительно в регистры памяти7 - 11 заносятся коэффициенты, характеризующие вид функции плотности распределения вероятностей генерируемыххб - .х, 45чисел:ц- -; В,хк;а,хн.хн - . ххПри подаче запускающего импульса навход 23 запуска датчика генератор равномерно распределенных случайных чисел 1генерирует очередное случайное число Е, 50поступающее на первый вход блока 2 сравнения, Это число сопоставляется с коэффициентом о, записанным в первом регистре7 памяти, Если,Гц, то для получения искомого выходного случайного числа. х должно 55использоваться преобразование 1). В этомслучае на выходе "Больше" блока 2 сравнения появляется выходной сигнал, поступающий на первый вход первого элемента И 13,На второй его вход через интервал времени, определяемый элементом 12 задержки, поступает входной запускающий импульс. В результате на выходе элемента И 13 возникает сигнал, открывающий элемент И первой 15, второй 16 и пятой групп элементов И. Кодовая комбинация, соответствующая коэффициентуф с разрядных выходов второго регистра 8 через элементы И первой группы 15 и элементы ИЛИ первой группы 21 поступает на первый вход умножителя 3. Второй вход умножителя 3 соединен непосредственно с выходом генератора равномерно распределенных случайных чисел 1, вследствие чего на выходе умножителя 3 образуется произведение Д 7, После того как из этого произведения в блоке 4 извлечения квадратного корня извлекается квад атный корень, получившая величина Р ; через открытые элементы И пятой группы 19 поступает на вход вычитаемого вычитателя 5, На вход уменьшаемого этого блока с разрядных выходов третьего регистра памяти через открытые элементы И второй группы 16 поступает кодовая комбинация, соответствующая значению хк. Поэтому." на выходе вычитателя обраауетсл случайное число х = х, - ЪЯ , поступающее через элементы ИЛИ второй группы 22 на выход 24 датчика.Если Ец, то для получения искомого выходного числа х должно использоваться преобразование (2). Это достигается тем, что в случае Ец сигнал на выходе блока 2 сравнения будет отсутствовать, вследствие чего импульс с выхода элемента 12 задержки не пройдет через элемент И 13, но пройдет через элементы И 14, открытый по своему инверсному входу, Сигнал с выхода элемента И 14 откроет элементы И третьей 17, четвертой 18 и шестой 20 групп элементов И. В результате с разрядных выходов четвертого регистра через элементы И третьей группы 17 и элементы ИЛИ первой группы 21 на первый вход умножителя 3 поступает кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту а. Произведение а Е после извлечения квадратного корня в блоке 4 через открытые элементы И шестой группы 20 поступает на первый вход сумматора 6; на второй его вход через открытые элементы И четвертой группы 18 поступает код хн с разрядных выходов четвертого регистра 11 памяти, На выходе суммато а образуется случайное число х = хн + а проходящее через элементы ИЛИ группы 22 на выход 24 датчика.При поступлении очередного запускающего сигнала цикл работы датчика повторя1674116 Составитель Г, ФиларетовРедактор М. Недолуженко Техред М,Моргентал Корректор Т,Малец Заказ 2922 Тираж 375 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ется, В результате на его выходе образуется последовательность независимых случайных чисел, подчиняющихся заданНому - а общем случае несимметричному - треугольному распределению вероятностей. 5фФормула изобретенияДатчик случайных чисел, распределенных по треугольному закону, содержащий генератор равномерно-распределенных 10 случайных чисел и сумматор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счет получения несимметричных распределений, в него введены блок сравнения, умножитель, 15 блок извлечения квадратного корня, вычитатель, пять регистров памяти, элемент задержки, два элемента И, шесть групп элементов И, две группы элементов ИЛИ, причем выход генератора равномерно-рас пределенных случайных чисел соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с разрядными выходами первого регистра памяти, а выход "Больше" - с первым входом первого и пер вым инверсным входом второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента задержки, вход которого подключен к входу запуска генератора равномерно-распределенных случайных чи сел и является входом запуска датчика, выход первого элемента И соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп, вторые входы которых соединены с разрядными выходами соответственно второго и третьего регистров памяти, выход второго элемента И соединен с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторые входы которых соединены с разрядными выходами соответственно четвертого и пятого регистров памяти, выходы элементов И первой и третьей групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ первой группы; выходы которых соединены с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом генераторэ равномерно-распределенных случайных чисел, а выход - с входом блока извлечения квадратного корня, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов И пятой и шестой групп, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, выходы элементов И пятой группы соединены с разрядным входом вычитаемого вычитателя, вход уменьшаемого которого соединен с выходами элементов И второй группы, выходы элементов И шестой группы соединены с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходами элементов И четвертой группы, а выход - с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходом вычитателя, а выходы являются выходом датчика,