Устройство для генерирования случайных чисел с заданными законами распределения

430368 О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Оюз СОВетских(32) Приор нтетв 1,Кл, б 061 1/02 нный комитетнистрав СССРнзооретений асударстаСовета )ииго дела)4и ат 53) УДК 681.326(088.8) цп овано 30.05.74, Бюллетень М 2. Ф, Козлов зобрстспня сковский ордена Трудового Красного Знаменифизический институт яявптсл 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫ ЧИСЕЛ С ЗАДАННЫМИ ЗАКОНАИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ прел анал имп(ВВ иаль три пода аспр многок чайных вептил -потснц ичным чорого чески р 1Изобретение относится к области вычис.чителыгои 1 ехники и может на 1 тг применение при вероятностном моделировании в цифровых электронных вычислительных машинах.Известно устройство для генерирования случайных )исел (СЧ) с заданнызи законами распределения, содержащее блок формирования равномерно распределенных СЧ, регистр хранения старших разрядов СЧ, генератор тактовых импульсов, счетчик тактов, дешифратор кодовьх комои;)ций, ден)иф 1 чя ) ор законов распределения и избирательную схему, обеспечивающу)о по сип)ялам лешифряторов гыработку рязреша)ощнх потенциалов пя входах связаш)ых с пей клаппов,Целью изобретения является уменИпснпе количсства оборудовяшгя и сокращение Времени генерирования С"1. лагяемом устройстве применены ьный генератор независимых слульсных по)оков и вероятностный ), выпочненнь) в виде импульсно)Ого клапана, управляемого двотсром, ня установочные входы коотся потоки импульсов, статисти- ЕДСЛЕ)ШЫХ ВО ВРСМЕНИ. Вероятность пропускяпня опряшивающегоивПульса Вероятность формирования единицы Р(1)1 определяется выряжсппсм 5 гдеи )о - потоки слУчанных импУльсов,подаваемых па входы триггера,Потоки импульсог, и) и ро г, предлагя(.,омустройстве образуются путем суперпозиции почоков 7,), Вырябатыьяемых многоканальнымО генератором ( = 1 2, 3 5). Набор нужногоСООТНОШСНИЯ ПОТОКОВ ).) И )Л ЛЛ 51 )1 ОЛ 5)СНН 5)требуемой вероятности Р(1) прп формировании каждого из старших ряз 1 чялйв СОсуществляется автоматически с помощью нм 5 пльсо-потенциальны.( кляпянОВ, 5 пряВ;Немых электронной схемой, которая при форзшровании -го разряда обеспечивает подачу1 зязрешя)Ощих пОтепциялов на кляпянь) в соответствии с кодом, зафикснровянным в- 1предыдущих разрядах.Использование вероятностного вснчн,чя имногоканального генератора случайных потокОВ, СВязанн 1 х ъ 1 ежлу сооой 1 Омв 1 утируюц(йэлектронной схемой, существенно упрощает25 схему формнровапия старших разрядов по методу условных вероятностей н исключает необхолпмость использования равномерно ряс.прелсленных Сс 1 лля формирования старшихразрядов, что, в свою очередь, поз 30 воляст упростить блок выработки равномерно3распределенных СЧ. Формирование старшихи младших разрядов СЧ в предлагаемом устройстве совмещено во времени, что повышаетбыстродействие формирования СЧ.Схема устройства для генерирования случайных чисел приведена на чертеже, где 1 -блОк форъ 1 ирования равномерно распределенных случайных чисел (СЧ); 2 - генераторравновероятных цифр (ГРЦ); 3 - линия задержки (ЛЗ); 4 - триггеры младших разрядов; 5 - блок хранения старших разрядовСЧ; 6 - триггеры старших разрядов;7 - схев 1 а ИЛИ; 8, 9 - триггеры знакового разряда; 10 - схема И звуковогоразряда; 11 - генератор-распределитель тактовых импульсов; 12 - клапаны; 13 - вероятностный вентиль; 14 - линия задержки; 15 -клапан; 16 - триггер вероятностного вентиля;17 - счетчик тактоь; 18 - дешифратор кодовых комбинации; 19 - дешифратор законовраспределения СЧ; 20 - избирательная схема,ьыполненная, например, в виде матричногопереключателя, выходы которого связаны спотенциальными входами клапанов; 21 - генератор случайных потоков; 22 - клапаны;23 и 24 - схемы ИЛИ.Устройство работает следующим образом,Формирование младших разрядов СС 1 осуществляется в блоке 1 одним из известныхспособов.В этом случае генерирование счучайцыхединиц и нулей с частотой сдвига осуществляется генератором 2 и прекращается с приходом последнего тактового импульса с генератора 11. При этом останавливается сдвиг разрядов в регистре младших разрядов, а в знаковом разряде триггера 9 устанавливаетсязнак числа при симметричных законах распределения.Формирование старших разрядов осущсс;вляется следующим образом,На вход дешифратора 19 из ЭЦВМ в видецифрового кода наступаот сипалы, соответствующие заданному закону распределения.Выходной сигнал дешифратора9 подключает,например, с помощью реле соответствующуюда 1 п 0 у закону плату перекл 1 очателя избирательной схемы 20 ко входам клапанов 22. Зтотмомент является началом формирования старшего разряда С. Разрешающий потенциал,поступающий с первой шипы дешифратора 18с помощью схемы 20 открывает те клапаны 22,которые обеспечивают суммарные плотностипотоков 1 О и 1 на установочных входах триггера 16 вентиля 13, соответствующие требуемой вероятности пропускация для первогоразряда СЧ. По сигналу опроса, который поступает на вход генератора 11, па его первомвыходе появляется прямоугольный импульс,открывающий клапан 12 установочного входатриггера 6 первого разряда блока 5. Импульс,сформированный по переднему фронту пря 4моугольного сигнала и задержанный на времялз, лин 1 е 11 задер;1 ки 14, Опрашиваст клапанвероятностного вентиля 13, в результате чегов первый разряд блока 5 с требуемой вероятностью мо(ет быть записана единица (илисохранится пуль). Одновременно в счетчиктактов 17 запишется единица,В соответствии с изменением потенциаловна выходных шинах счетчика тактов 17 и вы 1 О ходе триггера 6 дешифратор 18 и схема 20обеспечиваот выдачу разрешающих потенциалов на те клапаны 22, через которые будетнабираться новое соотношение потокови1 о в соответствии с условной вероятностьюформирования единицы во втором разрядеблока 5.Формирование и запись во второй и последующие разряды случайных единиц (или нулей) осуществляется аналогично записи в первый разряд с той разницей, что в очередномтакте прямоугольный импульс на выходе генератора 11 появляется на той шине, котораясоответствует номеру формируемого разряда.Формирование СЧ заканчивается после записи случайного знака (единицы или нуля) вЯ2 последний разряд блока 5. При этом останавливается сдвиг в младших разрядах, и в регистре датчика фиксируется случайное число,которое может быть считано в ЗЦВМ.Время формирования свига СС 1 зависитглавным образом от быстродействия генератора 21. Число каналов и соотношения плотносей потоков л, (г = 1, 2 Я) между собойопределяется требуемой точностью задания услоьцых вероятностей.35Предмет изобретенияУстройство для генерирования случайныхисел с задаппьъи законами распределения, содержащее блок формирования равномерно распределенных случайных чисел, блок хране.ция старших разрядов случайных чисел, бло фор 1 ровация знакового разряда, генератор тактовых и:г 1 ульсов, счетчик тактов, дспИф ратор кодовых комбинаций, дешифратор за 4 конов распределения и избирательную схему,Отлчаю 1 сеся тем, что, с целью его упрощения ц повьшения быстродействия, устройство содержит многоканальный генератор случайных импульсных потоков и вероятностный вентиль, дО выходы каждого цз каналов генератора черезклапаны, потенциальные входы которых соединены с выходами избирательной схемы, соединены со входами схем ИЛИ, выходы которых соединены с установочными входами триг гера вероятностного вентиля, а выход вентиля - с импульсными входами клапанов блока хранения старших разрядов, потенциальные входы которых соединены с выходами генератора-распределителя тактовых импульсов, а 60 выходы - с единичными входами триггеровстарших разрядов.430368 Й/хйд Йакйдмй аЗЙ Составитель А. КарасовТехред А. Камышникова 1 едактор В. Левитов Корректор О, Тюрина Заказ 5414 МОТ, Загорский цех Изд, Юо 1634 Тираж 624 ПодписноеЦ 1-ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж.З 5, Раушская иаб., д. 4/5