Генератор одномерных дискретных случайных блужданий

.,1 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 538383, кл. С 06 Р 7/58, 1974,Авторское свидетельство СССРР 430488, кл. С 06 Р 7/58, 1972.Лвторское свидетельство СССРВ 1061139, кл. С 06 Р 7/58, 1982.(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано при моделировании случайных процессов. Цель изобретения -расщирение класса решаемых задач засчет контроля уровней перехода блуждания. Генератор одномерных дискретных случайных блужданий содержитуправляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выходакоторого соединены соответственно стремя информационными входами блокаключей. Первый информационный выходблока ключей подключен к счетномувходу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей являетсявходом "Пуск" генератора, а второйуправляющий вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов. Счетныйвход последнего объединей с входами"Сброс" счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов. Входы вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешиФраторовВыход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора, Генератор также содержит два переключателя, два элемента И и два инвертора, Вход первого инвертора объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационному выходу блока ключей. Вход второго инвертора объединен с первыми входамипервого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей, Выходы инверторов соединены с вторыми входами элементов И соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами переключателей соответственно, Выходы переключателей соединены с входами генераторов пачек импульсов соответственно, В каждом такте работы генератора значение содержимого реверсивного счетчика может изменитьсялибо на положительную величину "а", либо на отрицательную величину "в", либо остаться неизменным, что и соответствует требуемому закону распределения уровней переходов, Генератор позволяет моделировать процесс одномерных дискретных случайных блужданий и определять экспериментально вероятность поглощения блуждающей частйцй в одном из двух режимов. В первом режиме моделируются блуждания с за коном распределения уровней переходов,имеющим четыре составляющие,", П(-в),П(а-в), П(о), П(а). Во втором режимемоделируются блуждания с законом распределения уровней перехода, имеющим 75437три составляющих: П(-в), П(о), П(а) .Необходимая точность определения вероятностей поглощения. обеспечивается соответствующим выбором емкости счетчика циклов. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайныхпроцессов,Цель изобретения - расширение 5класса решаемых задач за счет контроля уровней перехода блуждания.На чертеже приведена блок-схемагенератора.Генератор содержит управляемый 1 Огенератор 1 случайных последовательностей кодов, вход 2 "Пуск", блок 3ключей, генераторы 4 и 5 пачек импульсов, счетчик 6 тактов, реверсивный счетчик 7, дешифраторы Я и 9, 15счетчики 10 и 11, элемент ИЛИ 12,счетчик 13 циклов, элементы НЕ 14и 15, элементы И 16 и 17 переключатели 18 и 19,Генератор имеет два режима работы, 20Для включения генератора в первый режим переключатели 18 и 19 устанавливаются в положение 1. Для включениягенератора во второй режим переключатели 18.и 19 устанавливаются в положение 2В первом режиме генераторработает аналогично известному.Генератор 1 случайных последовательностей кодов генерирует три последовательности импульсов: регулярную последовательность тактовых импульсов и две независимые случайныепоследовательности, импульсы которыхпоявляются одновременно с тактовыми,1Вероятйость появления импульсов случайных последовательностей могут независимо устанавливаться в пределах0-1. После включения блока 3 ключей с фпомощью входа "Пуск" 2 случайные последовательности импульсов с выхода генератора 1 через переключатели 18 и 19 поступают на входы генераторов пачек импульсов 4 и 5, а тактовыеимпульсы - на вход счетчика 6 тактов,Генераторы пачек импульсов припоступлении на их входы каждого импульса Формируют на выходе в пределахтактового интервала пачку импульсов.Каждый генератор позволяет устанавливать требуемое число импульсов в пачке, Количество импульсов в пачке,Формируемой генератором 4, выбираетсяравным требуемому уровню отрицательного перехода 5 , а в пачке, Формируемой генератором 5, - требуемомууровню положительного перехода бПачки импульсов с выходов Формирователей поступают на вход вычитания исуммирования реверсивного счетчика 7соответственно.В каждом такте работы генераторавозможно появление одной иэ четырехситуаций:импульс появляется только на 3-мвыходе генератораимпульс появляется только на 2-мвыходе генератора 1;импульсы появляется на 2 и 3-мвыходах генератора 1;импульсы на 2 и 3 выходах генератора 1,отсутствуют,В зависимости от сложившейся ситу.ации содержимое реверсивного счетчикаможет измениться в каждом такте наположительную величину Р , отрицательную величину , величину равнуюразности (о-до) или остаться неизмен-ным соответственно.Таким образом, в данном режимегенератор Формирует одномерные дискретные случайные блуждания с закономраспределения уровней переходов, имеющим четыре составляющих.Содержимое реверсивного счетчикасравнивается с порогами, играющимироль поглощающих экранов, которые за з 12;5 даются дешифраторами 8 и 9. Появление импульса на выходе дешифратора равносильно достижению блуждающей частицей соответствующего поглощающего экрана. Факт поглощения регистрируется счетчиками 10 и 1. Длительность одного цикла эксперимента задается емкостью счетчика тактов 6. Очередной цикл эксперимента заканчивается, если происходит поглощение частицы на одном 1 О из экранов или после заполнения счетчика тактов. При этом импульс с выхода одного из дешифраторов или с выхода счетчика тактов через элемент ИЛИ поступает на вход счетчика циклов и 15 сбросовые входы реверсивного счетчика и счетчика тактов для приведения их в исходное состояние, Число циклов эксперимента задается емкостью счетчика циклов. При его переполнении 20 закрывается ключ 3. Вероятность поглощения частицы определяется как частное от деления суммы показаний счетчиков поглощения на емкость счетчика циклов, г 5Во втором режиме работы генератора моделируется процесс одномерных дискретных случайных блужданий с законом распределения уровней переходов, имеющим три составляющих: П(- Ы; П(о)3 ЗО П(а).Работа генератора в этом режиме отличается от работы в первом режиме следующим.Переключатели 18 и 19 устанавлива-З 5 ются в положение 2. Импульсы случайных последовательностей с выхода блока 3 ключей подаются на первые входы элементов И 16 и 17 соответственно. Одновременно эти импульсы инвертиру а ются элементами НЕ 14 и 15 и с их выходов подаются перекрестно на вторые входы элементов И. В исходном состоянии напряжения с выходов инверторов держат элементы И в открытом 45 состоянии. При появлении импульса случайной последовательности только на одном из выходов генератора 1 этот импульс беспрепятственно прохо-. дит через соответствующий элемент И и через переключатель поступает на вход соответствующего генератора пачки импульсов, При этом другой элемент И запирается импульсом с выхода соответствующего элемента НЕ, В случае Ы одновременного появления импульсов случайных импульсных последовательностей на обоих выходах блока ключей 437 4оба элемента И запираются и эти импульсы на входы генераторов пачек импульсов не проходят,Формула изобретенияГенератор одномерных дискретных случайных блужданий, содержащий управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом "Пуски генератора, а второй управляющий вход блока ключей подключен к выходу переполнения счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами "Сброс" счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов, входы вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход первого дешифратора соединен с счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счетР контроля уровней переходов блуждания, он дополнительно содержит два переключателя, два элемента И и два элемента НЕ, вход первого элемента НЕ объединен с первыми входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей, вход второго элемента НЕ объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационному выходу блока ключей, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с вторыми входами второго и первого элементов И соответственно, выходы которых соединены. с вторыми входами второго и первого переключателей соответственно, выходы которых соединены с входами первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно./ 1 Тираж 671ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Подписное Производственно-полиграфическое предпр