Управляемый датчик случайных чисел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 06 Р 7 58 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ В.Х о СС 7 (п К СЛУЧАЙНЫХотлис целью возможностей я возможйно изменяМЫЙ ДАТ В 7054(54) (57) УПРАВЛЯЧИСЕЛ по авт. счающийсярасширения функдатчика за счетности воспроизвющихся функцийдержит ключ, эл тем, что ональных еспечен ния лин спределения, он соент задержки, втоционным входом ключа.(61) (21) (22) (46) (72) ритон (53) (56) В 705 тотип 7054383648685/24-2404.10.8328,02.85. Бюл. У 8А.А.Бурба, В.Б.Монсик иов681. 325 (088. 8)1. Авторское свидетельс438, кл. С 06 Р 7/58, 1 801142831 А рой блок памяти, второй блок сравнения и счетчик, счетный вход которогообъединен с первым входом блока задания выборки, а информационный выходсчетчика соединен с первым входомвторого блока сравнения, второй входкоторого является входом задания интервала дискретизации функции распределения, а выход второго блока сравнения соединен с входом обнулениясчетчика, со считывающим входом второго блока памяти и входом элементазадержки, выход которого соединен суправляющим входом ключа, выход которого объединен с выходом первогоблока сравнения и подключен к информа-.ционному входу второго блока памяти,выход которого соединен с информа 1 1142831 1Изобретение относится к области элемент задержки, второй блок памяти, вычислительной техники и может быть второй блок сравнения и счетчик, использовано при статическом моделиро- счетный вход которого объединен с ванин. первым входом блока задания выборки,По основному авт. св. В 705438 из- а информационный выход счетчика совестен датчик, содержащий блок ввода единен с первым входом второго блофункции распределения, выходы кото- ка сравнения, второй вход которого рого подключены к первой группе вхо- является входом задания интервала дисдов блока параллельного сравнения чи- кретизации функции распределения, а сел вторая группа входов которогоЭ10выход второго блока сравнения соедиподключена к выходу генератора рав- нен с входом обнуления счетчика, со номерно распределенных случайных чи- считывающим входом второго блока пасел, а выходы - к единичным входам мяти и входом элемента задержки, блока триггеров, нулевые входы кото- выход которого соединен с управляюрых соединены с другим выходом генера- щим входом ключа, выход которого15тора равномерно распределенных .слу- объединен с выходом первого блока чайных чисел, а выходы - с входами сравнения и подключен к информационблока элементов И соответственно, вы- ному входу второго блока памяти, ходы которого соединены с первыми вхо- выход которого соединен с информацидами выходного блока, вторые входы онным входом ключа. которого подключены к выходу блока На чертеже приведена блок-схема20задания выборки, группа выходов кото- датчика.рого соединена с первыми входами бло- Датчик содержит блок 1 ввода функка параллельного сравнения чисел, и ции распределения, блок 2 параллель- первый вход - с вторым выходом блока ного сравнения чисел, блок 3 памяти,25ввода функции распределения, который блок 4 задания выборки, блок 5 сравэтим же вь 1 ходом подключен к первому нения, блок 6 измерения сигнала расвходу, блока памяти, выход которого согласования, блок 7 управления, датсоединен с первым входом блока из- чик 8 равномерно распределенных слумерения сигнала рассогласовИния,чайных чисел, триггеры 9, блоки 10 второй вход которого через блок уп- З 0 совпадения, выходной блок 11, счетравления подключен к первому выходу чик 12, блок 13 сравнения, элемент блока сравнения, первый вход которого 14 задержки, ключ 15, блок 16 памяти. соединен с третьим выходом блока вво- Управляющий датчик случайных чисел Да ФУнкЦии РаспРеДелениЯ, втоРой работает следующим образом. вход - с выходом блока измерения сигНепрерывные значения заданной нала рассогласования, второй выход -функции распределения поступают с с вторым входом блока памяти, а тре- блока 1 ввода на первый вход блока тий выход - с вторым входом блока за памяти, где запоминается начальное дания выборки 13 значение Р(Х ), которое вычитаетсяф фОднако известный датчик не позволяч 40 из последующих текущих значений ет использовать для статистического функции распределения. Эта разность моделирования функцию распределения поступает на первый вход блока 6, имеющую л.,линейный характер изменения. построенного по мостовой схеме таким4 Это связано с тем, что при линейном образом, что на выходе измеритель- изменении исходной функции распреде ного элемента имеет место сигнал, ления сигнал на выходе блока измере;, пропорциональный степени изменчивосния сигнала рассогласования будет ти первой производной заданной функ- равным нулю и на выходе блока зада- ции распределения, Если функция расния выборки отсчетов заданной функ-.пределения на данном участке изменя ции распределения не будет. 50 ется линейно (Р(Х)=сопя), то напЦель изобретения - расширение фун- ряжение на выходе блока б равно О. кциональных возможностей датчика пу- При отклонении Функции распредетем обеспечения моделирования при ления от прямой отличное от нуля линейном характере изменения заданной напряжение с выхода блока б поступафункции распределения. 55 ет на второй вход блока 5 сравнения,Для достижения поставленной цели При сравнении этого напряжения с дов управляемый датчик случайных чи- пустнмой величиной, которая опресел дополнительно введены ключ, деляется,допустимой погрешностью1142831 3воспроизведения Л Г(Х) и задается блоком 1 ввода, с выходом блока 5 сравнения поступает сигнал на второй вход блока 4 задания выборки и на второй вход блока 3 памяти для сброса его в нуль, а также на вход блока 7 управления. На одном из первых выходов блока 4 задания выборки появляется отсчет значения заданной функции распределения, в блоке 3 памяти О запоминается новое значение функции распределения, а с выхода блока 7 управления на второй вход блока 6 поступает управляющий сигнал, который подготавливает измерительный эле мент к дальнейшей работе. Значенияг аргумента Х поступают также в счетчик 12, откуда подсчитанное значение интервала х поступает на первый вход второго блока 13 сравнения. На второй 20вход блока 13 с входа датчика подается допустимое значение интервала дискретизации Ь х . Если д, ьх, блок 13двыдает импульс на второй вход счетчика 12 для сбрасывания его в нуль и 15 подготовки к расчету следующего интервала дискретизации, на первый вход ключа 15 через элемент 14 задержки (для обеспечения одновременного появления сигналов на входах обратного ЗО ключа) и на первый вход блока 16 памяти. Если блок 5 сравнения выдает сигнал на снятие отсчета на блок 4 задания выборки за интервал Ь ,а то этот сигнал фиксируется и в блоке 16. Из блока 16 этот сигнал по команде блока 13 сравнения поступает на второй вход ключа 15 и закрывает его. Следовательно, команда на снятие отсчета с блока 13 не проходит 4 О на блок 4. Когда за интервал Ь сигх нал на снятие отсчета с блока 5 не выдается (это характерно для длительных участков функции распределения с линейным характером изменения),. 45 то и в блоке 16 памяти сигнал отсутствует. Поэтому по сигналу с второго блока 13 сравнения с выхода блока 16 на ключ 15 сигнал не поступает, ключ остается открытым и через него поступает сигнал с выхода блока 13 через элементы 14 задержки на второй вход блока 4 задания выборки на снятие отсчета текущего значения заданной функции распределения;55 Эти значения являются узловыми точками заданной функции распределения. Случайные числа, снимаемые в тактовые моменты времени с датчика 8 равномерно распределенных случайных чисел, подаются на вторые входы блока 2 параллельного сравнения чисел. На первые входы этого блока лостулают соответствующие числа узловых точек заданной функции распределения с выходов блока 4 задания выборки. В результате сравнения случайных чисел с числами, снимаемыми с блока ввода, только часть выходных шин блока 2 сравнения возбуждена, а другая часть - не возбуждена. Вследствие монотонности возрастания функции распределения между возбужденной и невозбужденной частями выходов блока сравнения существует единственная граница, которая определяется триг-. герами 9 и блоком 10 совпадения. При этом из всех выходов блока 10 совпадения возбужден лишь один, определяющий участок функции распределения, в пределах которого оказалось в данный момент времени случайное равномерное распределенное число. Выходы блока совпадения возбуждают соответствующие выходные блоки 11, и на выходе управляемого датчика появляется случайное число, подчиненное заданному з.кону. В качестве выходных блоков могут .быть использованы ре" гистры, в которых записываются значения аргументов узловых точек функции распределения.В случае дискретного представления исходной функции распределения работа управляемого датчика происходит аналогично. Отличие заключается в том, что в данной ситуации не работают блоки 3-7 и 12-16, которые осуществляют дискретизацию непрерывной функции распределения.Положительный эффект изобретения заключается в том, что оно позволяет в отличие от прототипа избежать . пропуски при формировании узловых точек в процессе адаптивной дискретизации заданной непрерывной функции распределения, имеющей участки с линейным характером изменения и используемой в качестве исходной информации для статистического моделирования. Это дает возможность устранить пробелы в последовательности моделируем х случайных чисел,что существенно повышает ад кватность этих чисел заданной функции распределения,1142831 аказ 738/42 Тираж 710 Подписво Ватаат г. Ужгород, ул,Проектная, н Экономический эффект от использо- вания изобретения в народном хозяйстве может быть оценен суммой предотвращенного ущерба, который может возникнуть из-за неверных выводов порезультатам статистического моделирования вследствие пробелов в пс".ледовательностимоделируемых случайных чисел.