Генератор случайных чисел

Союэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.1079 (21) 2830485/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 300881,. Бюллетень Й 9 32Дата опубликования описания 300881 5 . К з 6 Об Г 7/586 07 С 15/00 Государственный комитет СССР . ио делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к вычисли- тельной технике и предназначено для полученияслучайных чисел, имеющих бета-распределение с целочисленными параметрами.Известно устройство для получения случайных чисел с произвольными законами распределения, содержащее гене" раторы равномерно распределенных случайных чисел, запоминающие устройства для хранения граничных точек интервалов и значений функций распределения, а также логические элементы 1)..Недостатки этого устройства - 15 большой объем аппаратуры для обеспечения универсальности, т.е. получения случайных чисел с произвольными законами распределения, малая точность воспроизведения заданной Функ" Ю ции распределения; зависимость точности воспроизведения Функции распределения случайной величины от объема аппаратуры, т.е. высокая точность требует наличия большого объема памяти запоминающих устройств; низкая скорость работы устройства,Наиболее близок к предлагаемому генератор случайных чисел с заданными законами распределения, имеющий 39 относительно небольшой объем аппаратуры и состоящий нз запоминающегоустройства, выполненного на регистрах, и датчика, генерирующего адреса возбуждаемых регистров в запоминающем устройстве 2 .Существенным недостатком этогоустройства является невысокая точ-.ность, так как в устройстве испопьзуется способ аппроксимации заданной функции ступенчатыми Функциямираспределения,Цель изобретения - повьааение точности генератора,Поставленная цель достигается тем,что в известный генератор случайныхчисел, содержащий датчик равномерноЮаспределенных случайных чисел,введены,блок упорядочения чисел, группавходов которого соединена с группойвходов датчика равномерно распределенных случайных чисел соответствен"но, а выход блока упорядочения чиселявляется выходом генератора.Кроме того, блок упорядочения чи-.сел содержит коммутатор, блоксравнения и блок памяти, группа входов .которого является группой входов блока, выходом которого является первыйвыход блока памяти, второй выход ко 860070торого соединен с первьм входом блока сравнения, выход которого соединен с первым нходом блока памяти,второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен со вторым входом блока сраннения.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 схема блока упорядочения чисел.Датчик 1 случайных чисел имеет и выходов, которые соединены с и входами блока 2 упорядочения чисел, являющихся в-ой порядковой статистикой, выходы 3 и входы 4 блока 2 упорядочения чисел. Последний содержит блок 5 памяти на регистрах, блок б сравнения чисел и коммутатор 7. С каждым тактовым импульсом на регистры блока 5 памяти поступает и случайных чисел. Коммутатор 7 и блок б сравнения чисел предназначены для упорядочения этих случайных чисел в блоке 5 памяти по возрастанию. Если числа упорядочены по возрастанию, то число на регистре блока 5 памяти и будет в-ой порядконой статистикой.Устройство работает следующим образом.С каждым тактовым импульсом (ТИ) датчик 1 по и выходам выдает и независимых равномерно распределенных в интервале 0-1 случайных чисел. Блок 2 выдачи чисел выбирает из них в-ую порядковую статистику и подает ее на выход 3.Так как плотность распределения вероятностей в-порядковой статистики из чисел с ранномерным распределением в интервале 0- 1 имеет нид то, подключая различное число из и выходов датчика 1 к входам блока 2 упорядочения чисел и настраивая в соответствии с принятым алгоритмом блок 2 по входу 4 на различное в, на выходе 3 блока 2 получают случайные числа, подчиненные раэличньм распределениям из класса бета-распределения с целочисленными параметрами.Упорядочение чисел по возрастанию производится следующим образом.Цикл 9 1. Последовательно, начиная с регистра 9 1, производится сравнение содержимого регистров 9и 9 (+1). Здесьменяется от 1 до и. При каждом сравнении, если содер- жимоФ регистра 9больше содержимого регистра 9 (1), 1 о в регистр 9засылается содержимое регистра 9(+ 1), а в регистр 9(+1) - содер ,жимое регистра 9 1,т.е.числа в регистрах 9и 9( + 1) меняются местами.Цикл 9 2 и далее. После первогоцикла сравнения содержимого регистров Ри 9( + 1) процесс повторяется до тех пор, пока при очередномцикле сравнения не выявится, что содержимое регистра 9больше содержимого регистра 9( + 1)(1=1-и),В этом случае значения случайныхчисел н блоке 5 памяти будут упорядоченныМи по возрастанию. После этого коммутатор выдает число с регистра 9 в, являющееся в-ой порядковойстатистической, на выход 3.Использование генератора позволяет генерировать случайные числа, имеющие точную заданную функцию распре-деления, принадлежащую к классу бета-распределений. Кроме того, генератор выполнен с малыми аппаратурнымизатратами и обладает высокой ско/ростью работы; каждое число выдаетсяза один тактовый импульс датчика слу 1 Формула изобретения 35 40 45 56 5 40 чайных чисел.Это в свою очередь,увеличивает сферу применения устройстваи устраняет необходимость раэработки ряда устройств для получения случайных чисел, заковы распределениякоторых янляются подклассами бетараспределения. 1. Генератор случайных чисел,содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышение точности генератора, в неговведены блок упорядочения чисел,группа нходон которого соединена с группой входов датчика равномерно распределенных случайных чиселсоответственно, а выход блока упорядочения чисел является ныходом генератора.2. Генератор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем что блок упорядочения чисел содержит коммутатор,блок сравнения и блок памяти, группавходов которого янляется группой входов блока, выходом которого является первый выход блока памяти, второйвыход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которогосоединен с первым входом блока памяти, второй вход которого соединен сперным выходом коммутатора, второйвыход которого соединен со вторымвходом блока сравнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гладкий В.С. Вероятные вычис-лительные модели. М., "Наука", 1973,с, 81.2. То же, с. 76 (прототип).860070 Фиа, 1 Составитель А. Карасова Техредй. Рейвес . Корректор 0 ктор Н. Б Заказ 754 писн 4 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная лиал ж 745 рственного зобретений а, Ж, Р 32 ТираВНИИПИ Госудпо делам113035, Моск комитета СССРи открытийушская наб.,