ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУрисоединением заявк Когеитет по дел: л изобретений н откр гтий при Соеете Минно рое СССРритет Опубликовано 09.Х.1972. Бюллетень М 3Дата опубликования описания 9.Х 1.1972 Д 1 с, 621,374,35(088,8) Авторизобретения Г. П, Хамитов тский политехнический инстит3 аявител ПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ вых Изобретение относится к области вычислительной техники и может быпгь использовано при статистическом моделировании на вычислительных машинах.Известные генераторы случайных чисел с регулируемыми законами распределения вероятностей, предназначенные для работы в комплексе с цифровыми устройствами, сложны в реализации.Цель изобретения - создание простого и удобного в эксплуатации устройства, позволяющего моделировать цгирогтШ класс случашых функций при помощи цоследовате.пьностей чисел с распределением вероятцостей, близким к распределению Бернулли.Это достигается тем, гго предлагаемый генератор содержит схему независимых испытаний, которая используется совместно с датчиком равцовероятцых случайных чисел,На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.Схема для реализации независимых испытаний состоит нз последовательно соединенных управляемого генератора 1 обобщенного телеграфного сигнала, клапана 2 ца трц входа и т-разрядного двоичного счетчика 3. Схема независимых испытаний дополнена цеобходимымц управляющими элементами; кдущцм мультивибратором 4, линией б задержки, тактовым генератором б ц узлом 7 копирования,Датчик равновероятцых случайных чиселсодержит источник псевдослучайной последовательности чисел максимальной длины, состоящий из сдвигов гт-разрядного регистра 8 сдвига с узлом 9 обратной связи (сумматор по модулю два), логическую схему 10 запрета, стохастцческую лгггтггго 11 задержг;гг, таг- товый генератор б ц узел 7 копирования.Узел 7 служит выходным узлом всего устрой ства и представляет собой (гтт+гг)-разргдггыйблог( коцъюнктцвных ггогичесгйгх схем.Устройство работает следующим образом, Импульс 2 опроса при отсутствии импульса запрета с выхода ждущего мулыггвггбра тора 4 через логическую схему 10 запрета поступает ца вход стохастической линии 11 задержки. Линия 11 задержки, формирующая выходной сигнал через цекоторьш случайный промекуток времени (цапример, равномерно 20 распределенный в некотором ицтерва.пе времени длиною А), синхронцзируется тактовым генератором б с тем, чтобы выходной сигнал линии 11 задержки поступал на узел 7 копирования в моменты времени, когда псрс ходцые процессы в регистре 8 завершились.11 о сигналу с выхода линии 11 задержки прц ггомощи блошка (узла) 7 гонъгогггтивггых гических схем содержимое счетчика 8 и регистра 8 выдается на выходные шины 18 все- ЗО го устройства.Этот же сигнал с ода лингш 11 задерж 354548 45 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кц поступает через детерминированно работающую линию 5 задержки на входы ждущего мультивибратора 4, запуская его, и счетчика 3, устанавливая его в нулевое состояние. Введение в схему линии 5 задержки объясняется необходимостью разделить во времени процессы считывания содержимого счетчика 3 и установки его в нуль,ждущий мультивпбратор 4 вырабатывает управляющий импульс длительностью, доста. точной для прохождения двух импульсов с выхода тактового гсцератора 6 на один цз трех входов клапана 2. Этот импульс с выхода мультивибратора 4 блокирует прохождение не во время пришедших импульсов 12 опроса через схему 10 и отпирает клапан 2 по одному из трех в.содов, На последний из трех входов клапана 2 воздействует управля. емый генератор 1 обобщенного телеграфного сигнала, Вероятность единичного состояния генератора 1, которая регулируется в широких пределах, опредЛет вероятность прохождения тактовыаЯ импульсов с выхода генератора 6 черезкларой 2 ца вход счетчика 3. В результате в счетчик 3 по окончании последовательности импульсов с выхода тактового генератора 6, совпавших по времени с сигналом с выхода мультивибратора 4, формируется случайное число с заданным одномерным законом распределения вероятностей.Еестественно, быстродействие генератора 6 должно соответствовать частоте импульсов с выхода тактового генератора 1: промежуток времени меисду смежными тактовыми импульсами должен превосходить время корреляции бинарного процесса с выхода генератора 1,Сдвиговый регистр 8 и структуру узла 9 обратной связи выбирают таким образом, чтобы в сдвцговом п-разрядном регистре 8 образовывалась периодическая псевдослучайная равномерно распределенная последовательность максимальной длины с периодом 2" в . С приходом очередного импульса 12 опроса импульс на выходе стохастической линии 11 задержки появляется через случайный промежуток времени ц вызывает передачу содержимого регистра 8 на выходные шины 13, Таким образом, информация сдвцгового регистра 8 постоянно обновляется, а опрос ведется через случайные промежутки времени. В случае статистической независимости потоков импульсов с выхода тактового генератора 6 и выхода линии 11 задержки обеспечивается тождественность законов распределения чисел, проходящих последовательно через регистр 8 и шины 13.Для исключения неопределенной ситуации, которая может возникнуть при копировании содержимого регистра 8, когда информация в регистре сдвигается на один разряд вправо, а в .крайний левый разряд записывается двоичная цифра с выхода узла 9 обратной связи, применена синхронизация стохастической линии 11 задержки импульсами генератора 6. Генератор 6 синхронизирует линию 11 задержки, чтобы обеспечить появление импульса на выходе последней до или после очередного импульса тактового генератора 6. Информация сдвигового регистра 8 обновляется с частотой импульсов генератора 6,Описываемое устройство с приемлемой на практике точностью позволяет моделировать широкий класс последовательностей с распределениями Гаусса, Пуассона, Релея, Вейбулла и т. д а также путем выделения последних гг разрядов генерируемых чисел получить равномерно распределенные последовательности, из которых применением известных алгоритмов могут быть сколь угодно точно получены последовательности с любыми одномерными законами распределения вероятностей.Совмещение в описываемом устройстве двух принципов получения случайных чисел - схемы независимых испытаний для формирования старших ггг разрядов чисел и быстродействующей схемы для формирования гг младших разрядов чисел - позволяет сущсственно повысить скорость генерирования случайных чисел. Предмет изобретенияУправляемый генератор случайных чисел, содержащий генератор обобщенного телеграфного сигнала, соединенный через клапан с двоичным счетчиком, ждущий мультивибратор, подключенный ко второму входу клапана, линию задержки, соединенную со входом ждущего мультивибратора и входом двоичного счетчика, регистр сдвига с цепью обратной связи, тактовый генератор, выход которого подключен ко входам клапана и регистра сдвига, и логическую схему запрета, входы которой подключены к ждущему мультивнбратору и источнику импульсов опроса, отличаюигийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит (т+и)-разрядный блок конъюнктивных логических схем и стохастическую линию задержки, при этом т старших разрядов блока конъюнктивных логических схем соединены с выходами двоичного счетчика, и младших разрядов соединены с выходами регистра сдвига, а управляющие входы всех разрядов соединены с выходом стохастической линии задержки, подключенной к тактовому генератору и логической схеме запрета.354548 Редактор А. Батыгина Заказ 358517 Изд.1470 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Составитель В, БыковТекред А. Камышникова Корректоры: Л. Корогод и М Коробова

Смотреть

Заявка

1616776

МПК / Метки

МПК: G06F 1/02, H03K 5/08

Метки: 354548

Опубликовано: 01.01.1972

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-354548-354548.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">354548</a>

Похожие патенты