410381

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства- Заявлено 15 Х.1972 ( 1784031/18-24) с присоединением заявки-М. Кл, 6 061 1/02 сударственный комитетоввта министров СССРпо делам изобретенийи открытий оритет 81.324 (088.8) Опубликовано 05.1.1974, БюллетеньДата опубликования описания 25,1 Ч.197 вторзобретен В. П. Гондарев ганрогский радиотехнический институаявитель ОХАСТИ ЧЕСКИ Й фУНКЦИО НАЛ ЬН Ь 1 Й П Р ЕОБРАЗОВАТЕЛ ния выхохем И, однораз привзвешрасп20 Дл Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для получения случайных чисел с заданными законами распределения вероятностей на основе стохастической реализации кусочно-линейной аппроксимации плотности распределения вероятностей.Известен стохастический функциональный преобразователь, предназначенный для получения случайных чисел, содержащий генератор случайных чисел, один выход которого через блок выборки, запоминающее устройство и сумматор подключен к выходному регистру, другие выходы генератора через блок умножения-сложения, соответствующие схемы И и схему ИЛИ подключены к выходному регистру, выход запоминающего устройства (ЗУ) подключен к блоку выборки.Однако наличие в преобразователе вероятностного двоичного блока требует дополнительного хранения и запоминающем устройстве К чисел, задающих угол наклона аппроксимирующих прямых, и дополнительного (четвертого) выхода с генератора равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел,Цель изобретепия заключается в упрощении процесса получения случайных чисел.В предлагаемом стохастическом функциональном преобразователе эта цель достигается путем подключе дов ЗУ к управляющим входам с а выхода схемыИ - к сумматору рядных двоичныхсимволов,5 Преобразователь содержит генератор 1 равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел, блок 2 выборки интервалов;ЗУ 3; блок 4 умножения - сложения композиции законов распределения; схемы И10 5 - 7; схему ИЛИ 8; сумматор 9 одноразрядных двоичных символов и выходной регистр 10.В основу работы предлагаемого стохастического функционального преобразователя по 15 ложено представление кусочно-линейной аппроксимированной плотности распределенияравномерном разбиении аргумента черезенные по вероятностям Р; треугольныеределения.я случайной выборки треугольных распределений в стохастическом функциональномпреобразователе используется блок выборкиинтервалов 2, входы которого соединены с генератором 1 и ЗУ 3. Выборка того или дру 25 гого треугольного распределения производится путем сравнения чисел равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности с значениями функции распределения выборки интервалов, вычисленными поЗО вероятностям Р, и записанными в ЗУ 3,В ЗУ 3 (с привязкой к значениям функции распределения выборки интервалов) записываются значения. граничных точек интервалов и признаки операций умножения - сложени:-. композиции законов распределения. 5Блок 4 выполняет операции умножения - сложеия композиции законов распределения равномерно распределенных на интервале 0,1 случайных чисел. В его основу могут быть положены известные алгоритмы выполнения 10 операций умножения, сложения функций распределения, выполняемых соответственно путем выбора большего или меньшего из входных чисел и операции композиции законов распределения, выполняемой путем суммиро вания входных чисел, Возможно применение и других алгоритмов зыполнения рассматриваемых операций, учитывающих совокупность их свойств, позволяюш,их выразить одну операци;о через другие и упростить реализации 20 блоков умножения - слсжепия композиции законов распределения.В стохастическом функциональном преобразователе реализуется алгоритм.х, = х + У 2 "+ ) У) 2 ",гдех; - граничная точка интервала;Я - соответственно целая и дробная части чисел У;, случайных последовательностей; законы распределения которых по выбору могут быть равны произведению (1=1), сумме (7 г =2) или композиции (Уг=3) равномерно распреде ленных на интервале 0,1 числовых последовательностей.Стохастический функциональный преобразователь работает следующим образом. 40Генератор 1 выдает три числа равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности. Одно из них подается в блок выборки интервалов, а два других - в блок умножения - сложения и композиции 45 законов распределения. В блоке 2 происходи г сравнение числа с генератора 1 с значениями функции распределения выборки интервалов,В блоке 4 выполняются операции умножения - сложения композиции законов распределения.По выборке интервала ЗУ 3 считывается значение х;, которое подается в сумматор 9. Одновременно с этим с ЗУ считывается признак операции, который открывает одну из схем И 5 - 7, Дробная часть (Уи) чисел Уи через схему ИЛИ 8 записывается в младшие разряды выходного регистра 10. Целая часть Уа чисел Уи поступает в сумматор 9, где вычисляется сумма х;+Ул, 2 д, которая записывается в старшие разряды выходного регистраО. Этим самым с помощью сумматора 9 выходного регистра 10 реализуется алгоритм (1), Плотность распределения последовательности х; в пределах точности аппроксимации соответствует заданной,Следует заметить, что на блок умножения - сложения комгозиции с генератора 1 может быть подано одно число, а в качестве второго использовано дробная часть результата композиции законов распределения, если она выполняется на сумматоре. Это положение вытекает из центральной предельной теоремы для окружности, частный случай которой утверждает, что дробная часть суммы равномерных в интервале 0,1 распределений всегда равномерно распределена в интервале 0,1.Предмет изобретенияСтохастический функциональный преобра,гатель, содержащий генератор случайных ч:;сел, один вход которого через блок выборки подключен к запоминающему устройству, другие входы через блок умножения - сложения, соответствующие схемы И, схему ИЛИ подключены к выходному регистру, первый выход запоминающего устройства подключен к блоку выборки, второй выход через сумматор соединен с выходным регистром, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения работы устройства, второй выход запоминающего устройства подключен к управляющим входам схем И, выход схемы ИЛИ подключен ко входу сумматора.410381 Составитель Э. СечинТехред 3, Тараненко Добровольска рек аз 1024 Подписи Изд. МИПИ Государствепо делМосква,Тнпография, пр. Сапунова, 2 ктор Л. Утехин е 363 нного комитет м изобретенийЖ, Раушска Тираж 624Совета Мияистров СССРоткрытийнаб., д. 4/5