260969

260969 Союз Советских Социелистическин РеспубликСПИ САНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства5/36 Кл, 4 Заявлено 24,П,1968 ( 1251832/18-2с присоединением заявки1 П риоритетпубликовано 06,1.1970, Бюллетень4ата опубликования описания 5 Х 1970 йомитвт по деловизо 0 ретвиий и открытиори Совете МииистравСССР,333:519,2 (088,8) Д ВСвйИК,. а А; 1 ТЕКВ,9аНБТБйу;,ей 1 к Авторы зобретения М. Бойченко, А. Е. Леуеенко н Л. Т. Тотаев 1 РТаганрогский радиотехнический институт аявите ИБ.уд ЙОТЕ",т ЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕ Предлагаемое устроиство относится к области вычислительной техники и предназначено для генерирования случайных числовых кодов с заданным законом распределения.Известны аналогичные устройства, содержащие генераторы равномерно распределенных чисел, счетчики, дешифраторы, цифровые схемы сравнения, цифровые функциональные преобразователи, запоминающее устройство, вентили и линии задержки.Предлагаемый генератор отличается тем, что с целью его упрощения в нем выход цифровой схемы сравнения связан с ее входом через линии задержки, двоичный счетчик, дешифратор и запоминающее устройство. Генератор работаОбласть возможныхсел разбивается наных интервалов, Прния случайных чисеная совокупность р.чисел сравниваетсдраспределения в узются соседние значния, в интервал арслучайное число, Взначение одного изпределения.Блок-схема устройства показана на чертеже,ет следующим образом.значений случайных чизаданное число равномери этом алгоритм получел состоит в том, что исходчвномерно распределенных д со значениями функции лах разбиения, отыскиваения функции распределегумента которого попало ыходным числом является аргументов функции расГенератор 1 предназначен для выработкидлсходного многоразрядного двоичного, равномерно распределенного случайного числа. Генеоатор выполнен по последовательной схеме 5 и состоит из генератора равновероятных случайных чисел О и 1 и регистра сдвига.Цифровая схема сравнения 2 служит длясравнения двух чисел, представленных в параллельном двоичном коде, и состоит из одно- О разрядных схем сравнения, соединенных последовательно. Результат сравнения выдается в виде импульса на выходе схемы, когда исходное случайное число не больше срдпнат функции распределения, Импульс не возникает в 5 остальных случаях.Запоминающее чстроддство,т используетсядля хранения в двоичном коде значений за.данной функции распределения. Оно выполнено на диодных логических элементах и позво- О ляет осуществлять выборку ординат функциираспределения Р(х,) в параллельном коде за доли микросекунды.Дешифратор 4 предназначен для выборазначения ординат функции распределения из 5 запоъдиддающего устройства 3.Двоичный счетчик 5 формирует и вьддает слуЧайНЫЕ ЧИСЛа С ЗацаННЫМ ЗаДчОНОТД РаСПРЕДЕ- ления и управляет работой дешифратора 4.Генератор тактов б служпт для управления о генераторами 1 и 7 равномерно распределен.25 30 35 40 45 50 55 60 ных случайных чисел, Запуск внешний по ком анде с ЦВМ.Второй генератор / применен для выработки мно оразрядных равномерно распределенных случайных чисел, используемых для кусочно- линейной аппроксимации, выполнен по последовательной схеме и состоит из генератора равновероятных случайных чисел 0 и 1 и регистра сдвига.Линии задержки 8 осуществляют задержку импульсных сигналов, необходимую для правильного функционирования всего устройства,Вентили 9 предназначены для съема случайного числа по команде с ЦЮ 1.Генератор случайных чисел с произвольным законом распределения работает следующим образом,По команде с ЦВМ с двоичного счетчика 5 и генератора 7 через вентили 9 практически мгновенно вводится в ЦВМ случайное число с заданным законом распределения, выработанное в предыдущий такт,Одновременно по команде с ЦВМ с генератора 1 случайных чисел через вентили Ы на схему сравнения 2 заносится в паралельном коде исходное случайное число, выработанное в предыдущий такт, и сохраняется неизменным там до следующей команды с ЦВМ,Далее команда с ЦБМ, задержанная элементами задержки 8, производит запуск генератора тактов б и сброс двоичного счетчика 5 в О.Запуск генератора тактов 6 вызывает появление на его выходе серии управляющих импульсов, достаточной для выработки новых равномерно распределенных случайных чисел в генераторах 1 и 7, которые будут использованы в следующий такт.Сброс двоичного счетчика 5 вызывает по сигналу с дешифратора 4 выбор и подключение кода наименьшего значения функции распределения из запоминающе:о устройства 3 к схеме сравнения 2. Происходит сравнение этого значения с ранее поданным в схему сравнения 2 значением исходноо случайного числа,Если это число меньше значения ординаты функции распределения, то на выходе схемы сравнения 2 появляется сигнал в виде импульса, который, пройдя через элемент задержки 8, фиксируется в двоичном счетчике 5.Так как двоичный счетчик 5 изменил свое состояние на одну единицу, то по новому сигналу с дешифратора 4 к схеме сравнения 2 подключается следующее значение функции распределения и снова происходит сравнение того же исходного случайного числа, но уже с очередным значением ординаты функции распределения.Таким образом, последовательное сравнение возрастающих значений функции распределения с одним и тем же значением исходного равномерно распределенного случайного числа происходит автоматически при помощи обратной связи, где выход схемы сравнения 2 через элемент задсржки 8, двоичный счетчик 5, дешифратор 4 и запоминающее устройство 3 соединен с ее входом.Последовательное сравнение возрастающих значений функции распределения происходит до тех пор, пока не окажется, что исходное случайное число не больше некоторой ординаты функции распределения,Как только выполнение этого неравенства нарушится, подача импульсов от результатов сравнения прекращается, в связи с чем прекращается и дальнейшая выборка значений очередных ординат, Это значит, что исходное случайное число попало в цифровой интервал между некоторыми соседними ординатами функции распределения.Этому интервалу соответствует значение аргумента функции распределения, которое в точности равно числу импульсов результатов сравнений, зафиксированных в двоичном счетчике 5. Это достигается, благодаря тому, что дискретность значений аргумента (любого закона распределения) и двоичного счетчика 5 выбраны одинаковыми.Для этого значения интервалов аргумента (любого закона распределения) представлены в виде правильной двоичной дроби в интервале (О, 1), Их перевод в любую область значений осуществляется с помощью простых арифметических операций в ЦВМ,Таким образом, к моменту прихода новой команды с ЦВМ все процессы выработки случайного числа с заданным законом распределения и двух равномерно распределенных случайных чисел, которые происходят параллельно, закончены,Новая команда с ЦВМ производит съем выходного случайного числа с заданным законом распределения и его аппроксимирующей части, и процессы выработки нового случайного числа повторяются,В случае необходимости выработки случайных чисел по другому закону распределения необходимо ввести вручную или автоматически соответствующий двоичный код значений ординат новой фиксации распределения в запо.минающее устройство 3,Предмет изобретенияГенератор случайных чисел с произвольнымзаконом распределения, содержащий генераторы равномерно распределенных случайных чисел, генератор тактов, цифровую схему сравнения, запоминающее устройство, вентили, линии задержки, двоичный счетчик и дешифратор, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, выход цифровой схемы сравнения соединен с ее входом через линии задержки, двоичный счетчик, дешифратор и запоминающее устройство.60969 Крвчкоаа Редак ректо техин ипография, пр, Сапунова Заказ 1ЦНИИПИ оставптель В, Н новинскийТехрел Л. В, Куклина/17 Тираж 499 (омитета ло делам изобретений и открытий лри Сове Москва, Б, Раушская наб., д. 4,5 Подписноенистров СССР