Генератор случайного процесса

9) О 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Эш С 06 Р 7/5 лиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Северо-Западный заочный потехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 746643, кл, С 06 Г 7/58, 1977,2. Авторское свидетельство СССР9 723633, кл. С 06 Р 7/58 1978.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3530248, 1982 (прототип).,4. Путилин А.Б., Политрон М, (54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий датчик равномернораспределенных случайных чисел, выходкоторого соединен с информационнымвходом ключа, управляющий вход которого является тактовым входом генератора, а выход ключа соединен с входом сумматора и с первыми входамисхем сравнения группы, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы,информационные входы которых подключены к соответствующим выходам источника постоянных напряжений, а выходы ключейгруппы соединены с группой входов сумматора соответственно,выход которого является выходом генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения области применения генератора путем изменениязаконбв распределения в процессеего работы, он содержит группуфункциональных преобразователей игенератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен свходами функциональных преобразователей, выходы которых соединены свторыми входами соответствукицих схем1 111Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляформирования случайных чисел с управляемым законом распределения.Известно устройство для формиро 5вания случайных чисел, в котороммоделирование чисел осуществляетсяс использованием метода Монте-Карло,в зто значит, что для формированияодного числа с заданным законом рас рпределения необходимо просмотреть не.сколько чисел с равномерным закономраспределения 1 .Однако это снижает быстродействие. устройства и усложняет его схемное решение.Известен датчик случайных чисел,в котором формирование числа проис-ходит при использовании метода нелинейного преобразования, т.е. при совпадении значения линейно нарастающегонапряжения со значением равномернораспределенного случайного числа 2 .Однако у устройства невысокое быстродействие,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор случайного процесса, содержащийдатчик равномерно распределенныхслучайных чисел , выход которого соеДинен с информационным входом ключа,ЗОуправляющий вход которого являетсятактовым входом генератора, а выходключа соединен с входом сумматора ис первыья входами схем сравнения, группы, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы, информационные входы которых подключены к соответствукицимВыходам источника постоянных напряжений, .а выходы ключей группы соедине. ны с группой входов сумматора соответственно, выход которого являетсявыходом генератора, второй датчикслучайных чисел, второй ключ, компаратор, схемы сравнения 3 .Однако известный генератор не имеет возможности изменять автоматическиво времени закон распределения формируемого процесса.Целью изобретения является расширение области применения генераторапутем изменения законов распределения в процессе его работы,Для достижения поставленной целив генератор случайного процесса, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с информационным входом 7636 2ключа, управляющий вход которогоявляется тактовым входом генератора,а выход кпюча соединен с входом сумматора и с первыми входами схем сравнения группы, выходы которых соединены,с управляющими входами соответствукицих ключей группы, информационные входы которых подключены к соответствующим выходам источника постоянных напряжений, а выходы ключейгруппы соединены с группой входов сумматора соответственно, вьход которого является выходом генератора, введены группа функциональных преобразоВателей и генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которогосоединен с входами функциональных преобразователей, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения.На чертеже приведена блок-схемагенератора.Генератор содержит датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, ключ 2, генератор 3 линейноизменяющегося напряжения, функцио.нальные преобразователи 4, схемы 5сравнения, ключи 6, источник 7 постоянных напряжений, сумматор 8.функциональные преобразователиописаны в 41.Устройство работает следующим образом.Предварительно на М универсальныхфункциональных преобразователях 4выставляются законы изменения значений функции распределения в М точках, (преобразователь 4-1 задает закон изменения функции распределенияР(х) в точке Р(х 1), второй - в точке Р(х) и т.д.). На каждом из функциональных преобразователей 4 могутбыть выставлены М значений функциираспределения в данной точке..Например, пусть необходимо сформировать последовательность случайных чисел, в которой К первых чиселимеют нормальный Р 1(х) закон распределения Р,(х), К следующих - релеевский Р,(х), К третьих - закон распределения Пуанссона Р,(х) и т.д., десятая группа из К чисел - распределениеСтьюдента Р 1(х), Пусть в качествефункциональных преобразователей(4-1)-(4-Я) использованы ЭЛТ ЛФ 9 Пполитрон, каждый из которых имеет10 функциональных пластин, Для обеспечения требуемого регулирования закона преобразования необходимо вы117636 3 1ставить на функциональных пластинахЭЛТ политрон следующие значения:на ЭЛТ (4-1) - Р 1(х),Р,(х)Р(х);на ЭЛТ (4-2) - Р (х,),Р,(х,),на ЭЛТ (4-0) - Р (х), Р,(хИ),ц,Пусть первые значения, выставленныена функциональных 4, аппроксимируютсячислами О, 1/2 Я, 2/2 М- 1/2 Я. Этозначит, что в первый момент времени будет моделироваться случайное число с функцией распределения, заданной данной последовательности чисел.ГКак часто будет изменяться функция.распределения у моделируемой последовательности случайных чисел, зависит от соотношения частот генератора 3 и источника тактовых импульсов.Йсли их частота одинакова, каждоеслучайное число будет иметь функциюраспределения отличающуюся от соседних значений. Если частота генерато. ра 3 в К раз меньше частоты источника тактовых импульсов, каждые Крядом стоящих промоделированных случайных чисел будут иметь один законраспределения, В любом случае частота источника тактовых импульсовдолжна быть выше частоты генератора3. Пуск устройства происходит присинхронном запуске датчика 1, источника тактовых импульсов и генератора 3. Напряжение с выхода генератора3 считывает первые значения, выставленные на блоках 4,. которые поступают на первые входы схеМ 5 сравнения в то время как на вторые их входы через первый ключ 2 поступает число от датчика 1, Предположим, что оно равно 1/2 И. Срабатывает схема 5-1 сравнения, открывается ключ 6-1, и на сумматоре 8 величина 1/И.суммируется с первым масштабом М, т.е. на 1 О выходе будет величина И + 1/Н. Есличастоты генератора 3 и йсточника тактовых импульсов равны, в следующий момент работы устройства с функциональных преобразователей 4 будут счи таны новые значения функции распреде"ления, например, О, 1/В, 2/М-1/М.Соответственно очередное значение реализации случайного числа, которое будет формироваться, будет подчинять ся этой новой функции. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать случай- . ную последовательность чисел с регулируемым изменением закона распределения во времени, что позволяет расширить класс решаемых задач по сравнению с известным, который предназ.начен для моделирования последовательности случайных чисел с любым заданным, но не регулируемым законом распределения, а также по сравнению с базовым объектом, который предназначен только для моделирования последовательности чисел с нормальным распределением.1117636 Составитель А.КарасовРедактор Е.Лушникова Техред М.Тенер Корректор С.Чер 3 илиал ППП"Патент", г . Ужгород, ул . Проектная.,аказ 7221/ВНИИПИ113.03 Р осударст венно елам изобрете Москва, Ж,698 Подписноео комитета СССРйй и открытийРауаская наб., д, 4/5