Устройство для формирования марковских процессов

) Я д Союз Советских Социалистических Республик(51 М ( 2 6 06 Г 1/02 С 07 С 15/00 Государстаекиый комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Ленина Энергетический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАРКОВСКИХ ПРОЦЕССОВИзобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при создании специальной моделирующей аппаратуры для формирования случайных процессов с заданными 5 вероятностнымихарактеристиками.Известно устройство для Формирования случайных процессов с заданными вероятностными характеристиками, содержащее два источника радиоактивно го излучения, два поглощающих экрана, два детектора излучения и формирующий каскад-триггер (1).Недостатком этого устройства является низкая точность в задании пятенсивности потоков запускающих и срывающих импульсов, т.е, вероятности появления импульсов на выходе устройства,2 ОИэвестяо другое устройство, для устранения. недостатков устройства, со" держащее блок управления, сдвиговый регистр, 6 уфернцй регистр, циФроаналоговый преобразователь, управляемый 25 ,вероятностный коммутатор и реверсивный счетчик (2. Недостатком этого устройства является невозможность регулирования Зо2вероятности перехода иэ одного состояния в другое.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению, является устройство для генерирования бинарной последовательности марковскоготипа, содержащее четыре двухвходовыхлогических элемента И, первые:, входыкоторых являются входами устройства,вторые входы первой пары элементовИ объединены и являются прямым выходом триггера, вторые входы второйпары также объединены и соединены синверсным выходом триггера, а двавхода триггера, являющиеся выходамиустройства, соединены с выходамидвухвходовых( логических элементовИЛИ, один из входов первого элементаИЛИ соединен с выходом первого элемента И первой пары, другой вход соединен с выходом первого элемента Ивторой пары, один из входов второгоэлемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И первой пары, другой вход соединен с выходом второгоэлемента И второй пары (31,Недостатком устройства являетсяневозможность регулирования вероятности перехода в зависимости от предыдущих состояний цепи.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет регулировайия вероятности перехода в занисимбсти отпредыдущих состояний цепи.Для достижения "поставленной целив устройство для Формирования марковских процессов, содержащее триггер, счетный вход которого соединенс выходом первого элемента И, пер-вый входкоторого соединен с аыходом;первого генератора случайного потокаимпульсов, вход которого соединен свйходом генератора тактовых импульсов, нведены- регистр сднига," дешифратор, второй генераторслучайногопотока импульсов и второй элемент И,выход которого объединен с ныходомпервого элемента И, а первый входвторого элемента И соединен с выходом второго генератора случайного потока импульсоввход которого подключенк выходу генератора тактовых имйульсов и ко входу фсдвиг, регистра сдвига, вход дозапись которогоподключен к единичному выходу триггера, а выходы регистра сдвига являются выходами устройства и через дешифратор подключены ко вторым входам элементов И соответственно.Блок-схема устройства приведена начертеже. ЗОУстройство содержит два генератора 1 и 2 случайного потока импульсов,выходы каждого иэ генераторов соединены с информационным входом соответствующего иэ элементов 3, 4 И, 35выходы которых объединены и подключе"ны по цепи обратной связи к счетномунходу триггера 5, выход которого-"соединен со входом фзапись двухразрядного сднигового регистра б, выходкаждого разряда которого является вы" 40ходом устройства и соединен соотнетст"ненно с первым и вторым входом дешифратора 7, дна выхода которого соединены с управляющими входами элемен-тов. 3, 4 И причем выход"генЕратбра 458 тактовых импульсов подключен к входу сдвиг сднигового регистра 6и генераторов 1 и, 2 случайнбгб йотока импульсов.Объединение выходов"эЛе%ей;Ьв"-" "5 р3 и 4 И можно производить через логический элемент ИЛИ, либо, если поз нолйет элементная база, с помощьюмонтажного ИЛИ,Генераторы 1 и 2 случайного"потокаимпульсов представляют собой вероят""- ностнйе элементы сизмевяеьйм уровнемопорного напряжения.При подаче разрешающего потенциалана управляющий вход одного из элементов 3 И, или 4 И импульс от генератора 1 или 2 случайного"потоха"импульсов поступает на счетный вход "триггера 5, состояние которого" с при"ходом тактового импульса перепишетсяв первый разряд Регистра б сдвига, С Ящцприходом очередного тактового импульсасодержимое первого разряда регист- расдвига б переместится во второй разряд, а в первый разряд запишется новое состояние триггера 5. Таким образом будут запомнены два предшествующих состояния триггера 5. Очередное состояние триггера 5 полностью будет определяться двумя предшествующими состояниями, так как разрешающий потенциал на управляющие входы элементов 3 И или 4 И поступает,с выходов дешифратора 7, который дешифрирует состояния разрядов регистра б сдвига. Так как для двухраэрядного регистра возможйй четыре комбинации состояний разрядов регистра, то на первый элемент И разрешающий потенциал подается при совпадении состояний разрядов регистра 7, а на нторой злеМент И - при несовпадении этих состояний.Корреляционная функция такого процесса, марковского процесса второго порядка, в общем случае имеет вид где В( Ы) - ординаты корреляционнойЯщ, щ- элементы матрицы перехода;(Я)0 1-а О а О Ь О 1 ЬО О 1 Ь о Ь О аО. 1- Ь га 0 ;Ь 0Таким образом, автокбрреляционнаяфуйкция марковского процесса второго порядка полностью определяется вероятностями перехода, т.е. неличинами а и Ь, которые задаются как вероятности появления сигналон на выходах генераторов случайных импульсов 1 и 2 соответственно. Управление величинами а и Ь позволяет регулировать вероятность перехода цепи и, соответственво, антокорреляционную функцию. Генератор тактовых импульсов 8 обеспечивает сдвиг информации в регистре б сдвига и опрашивает генераторы 1 и 2 случайного потока импульсбввПреимуществом данного генераторайвлйется"то, что при сохранениипростоты реализации он позволяет формировать последовательность с заданной антокорреляционной Функцией, которая может изменяться в широких пределах, Ссответствующая спектральная плотг л гоо о 1 цо 2к;(11=:,.,Я/Матрицу перехода зададим следующим обра- зом746479 Формула изобретения Составитель А.Карасов Ковальчук Техред А,КуликовскаяКорректор М.Демчикедакт 751омитета СССРткрытийская наб., д Подписно 103/17 Тир ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раак фПатентф, г. Ужгород, ул. ПроектФилиал П ность аналогичнадробнорациональнымспектральным плотностям для;непрерывных автокорреляционных функций. Устройство для формирования марковских процессов, содержащее триггер, счетный вход которого соединен с выхо- дом первого элемента И, первый вход .которого соединен с,выходом первого генератора случайного потока импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет регулирования вероятности перехода в зависимости от предыдущих состояний цепи, оно содержит регистр сдвига, дешифратор, второй генератор случайного потока импульсов и второй. элемент И,выход которого объединен с выходомпервого элемента И, а первый входвторого элемента И соедйъап с вйходомвторого генератора случайного потокаимпульсов, вход которого подключенк выходу генератора тактовых импульсов, ко входу сдвиг регистрасдвига, вход запись которого под-ключен к единичному выходу триггера,а выходы регистра сдвига являются выходами устройства и через дешифратор"подключены ко вторым входам элемен-.тов И соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ф 365024, кл. 6 06 С 7/52, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 489098, кл. 6 06 Р 1/02, 1975.3. Яковлев В,В., Федоров Р.Ф. Стохастические вычислительные машины, 1974, с, 335 (прототип).