Устройство для получения случайных чисел

ОПИСАНИЕ 408300ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14.11.1972 ( 1747965/18-24) М, Кл, б 061 1/02 с присоединением заявкиГосударственный комит Совета Министров ССС по делам изаоретений и открытий. Финоген Московский ордена Трудового Красного Знаме инженерно-физический институтаявител ТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕ Изобретение относится к средствам вычислительной техники и предназначено для реализации на ЭВМ метода Монте-Карло, а также для использования в стохастических моделях систем массового обслуживания, теории надежности и т, д.Известны устройства, позволяющие получать случайные числа с произвольными законами распределения. Необходимой частью этих устройств является одна из модификаций 10 датчика случайных, равномерно распределенных чисел и запоминающее устройство, в котором записываются какие-либо параметры моделируемой функции распределения. Такие устроиства характеризуются сложностью, обусловленной использованием громоздких запоминающих устройств и невозможностью получения с помощью одного датчика сразу нескольких законов распределения 20 (без переналадки). Последний недостаток является особенно существенным, так как реализация метода Монте-Карло, моделирование ситуаций массового обслуживания и т. п. чаще всего сводится к необходимости генери ровать последовательно через короткое время случайные числа с отличными один от другого законами распределения. В настоящее время эта задача может решаться лишь последовательным включением нескольких ЗО датчиков, каждыи из которых представляет сложное устройство.Цель изобретения - расширение области применения устройства.Для этого предлагаемое устройство содержит блок задания моделируемых законов рас. пределения, выполненный на резисторной матрице, одни входы которой подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом первого датчика случайных чисел, выходы резисторной матрицы через соответствующие схемы ИЛИ подключены к потенциальным входам управляемых дискриминаторов, импульсные входы которых соединены с выходом преобразователя код - аналог, вход которого соединен со вторым датчиком случайных чисел, другие входы резисторной матрицы подключены к шине,На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из генератора опроса 1, соединенного с датчиком 2 случайных равномерно распределенных чисел (ДСЧ) и через линию задержки 3 - с ДСЧ 4; дешифратора 5, ко входам которого присоединены выходы ДСЧ 2; резисторной матрицы 6, состоящей из т столбцов по Й последовательно соединенных резисторов в каждой, причем верхние концы (па чертеже все т столбцов) заземго 25 зо З 5 40 45 лены, а нижние присоединены к выходам дешифратора 5, и схем ИЛИ 7, каждая на т входов, подключенных к одному из т столбцов матрицы 6 на заданной, считая, например, от шины земля, высот; п дискриминаторов 8, управляемых потенциалами, снимаемыми с матрицы 6 схемамп ИЛИ 7; преобразователя код - аналог 9, выход которого подан на импульсные входы сразу всех управляемых дискримпн;поров 8, а вход подсоединен к ДСЧ 4.Предлагаемое устройство является аппаратурной реализацией известного алгоритма Неймана получения случайных чисел с произвольным законом распределения.Устройство работает следующим образом.Импульс от генератора опроса 1 вводитслучайное число в ДСЧ 2. В дешифраторе 5 возбуждается выход, соответствующий числу, записавшемуся в ДСЧ 2, и в столбце резисторов матрицы 6, присоединенном к возбужденному выходу децгифратора, начинает протекать ток. Количество т столбцов матрицы равно числу возможных значений моделируемой случайной величины, а количество резисторов й в каждом столбце - числу градаций по вероятности.Предлагаемое устройство позволяет генерировать одновременно случайные числа с различными законами распределения. Рассмотрим процедуру получения реализаций -ого закона распределения.Как было описано выше, срабатывание генератора 1 приводит к тому, что в одном, случайно выбранном, столбце матрицы 6 начинает протекать ток. На заданной высоте (считая от шины земля) к этому столбцу подключен один из входов г-ой схемы ИЛИ 7. Разность потенциалов между землей и точкой присоединения схемы ИЛИ пропорциональна ординате -ой функции распределения Ях) для значения аргумента, записанного в данный момент в ДСЧ 2.. Таиим образом, расположение всех т входов -ой схемы ИЛИ задает огибающую г-ой функции распределения. Переналадка устройства на генерацию новой серии законов распределения сводится к перекоммутации входов схемы КИЛИ. Потенциал, снятый г-ой схемой ИЛИ 7, подается на вход управления -ого управляемого дискриминатора 8. Импульс от генератора 1 через линию задержки 3 вводит случайное число в ДСЧ 4, которое преобразуется в преобразователе 9 код - аналог в импульс с амплитудой, пропорциональной числу, записанному в ДСЧ 4. Этот импульс поступаег сразу на все импульсные входы управляемых дискриминаторов 8. Если он не проходит через -ый дискриминатор, то число, записанное в ДСЧ 4 в соответствии с алгоритмом Неймана, принимается за реализацию случайной величины с -ым законом распределения, В противном случае считается, что в данном цикле такая реализация не получается,Таким образом, реализации моделируемого закона отбираются из ДСЧ 2, а признак принадлежности случайного числа, образовавшегося в ДСЧ 2, к реализациям г-ого закона распределения вырабатывается -ым дискриминатором 8,Предмет изобретения Устройство для получения случайных чисел, содержащее дискриминаторы, преобразователь код - аналог, схемы ИЛИ, дешифратор, генератор опроса, выход которого подключен к первому датчику случайных чисел непосредственно, а ко второму - через линию задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит блок задания моделируемых законов распределения, выполненный на резисторной матрице, одни входы которой подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом первого датчика случайных чисел, выходы резисторной матрицы через соответствующие схемы ИЛИ подключены к потенциальным входам управляемых дискриминаторов, импульсные входы которых соединены с выходом преобразователя код - аналог, вход которого соединен со вторым датчиком случайных чисел, другие входы резисторной матрицы подключены к шине.408300 Составитель Э. Сечи едактор Т, Ивано хред Л, Богданова Подписн Заказ в СССР ипография, пр. Сапунов/12 Изд.311 Тираж 647ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Миниспо делам изобретений и открытийМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 кторы: Е. Давыдкина и В. Петрова