Генератор случайных чисел

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ Союз Соаетскнк Социавктнчесник Республик(22) Зайвлено 26,12,78 (21) 2709182/18-24 (53)М. КЛ,3 С 06 Г 1/02С 07 С 15/00 с присоединением заявмм йо(23) Прнормтет Государственный комитет С С С Р но делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к вычисли-,тельной технике и предназначено дляполучения случайных чисел с заданнымзаконом распределения,Известно устройство для получения случайных чисел с заданным законом распределения, содержащеегенератор равномерно, распределенных случайных чисел и блок заданияФункции распределения. Данное устройство отличается большой сложностью (1,Наиболее близким техническимрешением к изобретению являетсягенератор случайных чисел (2),содержащий блок Формирования равномерно,распределенных случайных чисел,соединенный через блок формированияслучайных величин и через сдвнгательсо входами выходного регистра, и де Ошифратор, включенный между выходомблока формирования случайных величин и входами сдвигателя,Известный генератор не всегдаобеспечивает заданную точность аппроксимации, Кроме того, он позволяет получать случайные числа только с непрерывными распределениями,Если же интегральная Функция распределения имеет разрывы первого рода,2то генератор дает большую погрешность аппроксимации.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.Для достижения поставленной цели в известный генератор случайных чисел, содержащий источник равномерно распределенных случайных сигналов, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, введены сумматор, переключа" тель и умножитель, Первый вход умно- жителя обьединеи со входом первого блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножителя и первым входом переключателя, Второй и третий входы переключателя соединены с выходами умиозщтеля и второго блока памяти соответственно, Выход переключателя соединен с первым входом сумматора, второй вход ко" торого соединен со вторым выходом первого блока памяти, а выход сумматора являетсявыходом генератора.Структурная схема генератора приведена на фиг, 11 интегральная плотность распределения - на фиг. 2.Генератор случайных чисел содержит последовательно соединенные исформула изобретения 50 точник 1 равномерно распределенныхслучайных сигналов, умножитель 2,переключатель 3 и сумматор 4, выходкоторого является выходом генератора,блоки памяти 5,6.; Входы блоков 5и б подсоединены к выходу источникасигналов 1, первый выход блока 5подключен ко второму входу сумматора4, второй выход - ко вторым входамумножителя 2 и переключателя 3, авыход блока б подключен к управляющему входу переключателя 3.Генератор работает следующим образом.Кривая интегрального закона распределения аппроксимируется кусочно-линейной функцией с заданнойточностью (см, фиг, 2), При этом точки разрыва функции должны совладатьс границами интервалов хВ блокпамяти 5 вводятся максимальные значени интегральной функции распределения в точках хЛ Г = Р (х + О)(цепи установки на фиг. 1 не показаны),Таким образом, блок 5 настраивается на выдачу (с вероятностями- Л Р)дискретных величинх и соответствующих им значенийийтерналов Ь 3 = х- х . Дляосуществления случайной выборкивеличин х и Ь ко входам блока5 подключены выходы источника 1равномерно распределенных случайныхсигналов 1, Величины х; и Ь поступают на выход блока 5 в томслучае, если число у поступившеена вход блока 5, соответствуетусловию:ЛРХ ( ЛР,Этим обеспечивается задание вероятности Р = ЛГ - ЛГ,В блок памяти б заносятся значения интегральной кривой справа ислева от точки хЛг = Е(х + О), дЕ = Р(х, - 0),Блок б Формирует управляющий сигнал на своем выходе н случаепГ С у, 4 ЛР,+1т,е. с вероятностью 0.= ЛР+ -ПРВ связи с этим блок б построен аналогично блоку 5.При отсутствии управляющего сигнала в умножителе 2 происходит Формирование равномерно распределенногона интервалехр хчислапутем умножения равномерно распределенного числа у, поступившего систочника 1 сигналов на Ь , поступившего с блока 5. Посколько управляющий сигнал отсутствует, то переключатель 3 находится н положении, указанном на Фиг. 1, Число у р Ьбпройдя переключатель 3, складываетсяв сумматоре 4 с граничной точкой х,поступившей с блока 5, т.е, получаемх = х +Цу.Если в блоке 6 сформировался управляющий сигнал, то это означает наличие в заданном интервале точки, соответствующей разрыву интегральнойкривой, В этом случае переключатель3 подключает свой выход ко второмунходу и в сумматоре 4 производитсясложение х и д , т;е. Формируется величина15 х = х +Ь = х,соотнетстнующая точке разрыва (см.фиг2),Так как значения интервалов аппроксимации произвольны, то этим обеспе 20 чивается более высокая точностьпреобразования. Воэможность же аппроксимации разрывных функций позволяет расширить функциональные ноэможности предлагаемого устройстваГенератор случайных чисел, содержащий источник равномерно распреЗ 0 деленных случайных сигналон, выходкоторого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности генератора, онсодержит сумматор, переключательи умножитель, первый вход которогообаединен со входом первого блокапамяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножите 40 ля и первым входом переключателя,второй и третий входы которого.соединены с выходами умножителяи второго блока памяти соответственно, а выход переключателя соединенс первым входом сумматора, второйвход которого соединен со вторымвыходом первого блока памяти, а выходсумматора является выходом генератора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 430465, кл, С 06 Г 1/02, 1972, 2, Авторское свидетельство СССРР 439798, кл, 6 06 Р 1/02, 1973771654 д, п 1 К; ЦяРиг.2Составитель А. Карасов Редактор Т, Орловская Техред Е.Гаврилешко Корректор Н. Бабинец Заказ 6698/60 Тираа 751 Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент", г. Умгород, ул. Проектная, 41