Генератор псевдослучайной последовательности импульсов

(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования гомеостатических процессов случайных величин, в качестве статистическоготренажера, для статистических игри т.п. Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач. Генератор содержит блок 1 синхронизации, счетчик 2 тактовых импульсов, группу элементов И 3, выход 4, группу деш.;фраторов 5, реверсивные счетчики 6,7,группу блоков 8 индикации, блок 9 индикации, многоканальный источник 10импульсных помех. Генератор позволяет исследовать влияние интенсивностии числа каналов помех на эффективность гомеостатической системы, Еслипомехи имитировать вручную, то генератор можно использовать в качестветренажера, который позволяет исследовать и тренировать реакцию испытуемого человека на визуальное отображенное в блоках 8,9 индикации состояние системы. При этом возможны дверазличные постановки задачи: ускорить приход системы в, устойчивое сос"тояние либо не дать ей успокоиться.Если помехи имитируются вручную двумя и более людьми, предложенный генератор может использоваться в качестве технического игрового устройства,тренируюшего зрительную реакцию на.сложную рандомизированную визуальнуюинформац Генератор может быть использован кже в качестве источникаравномерн аспределенных случайных130570Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования гомеостатических процессов и систем случайных величин, в качестве статистического тренажера, для статистических игр и т.п,Цель изобретения - повышение точности моделирования.ЮНа фиг.1 приведена функциональнаясхема генератора; на фиг,2 - временная диаграмма работы блока синхронизации,Генератор содержит блок 1 синхронизации, счетчик 2 тактовых импульсов, группу элементов И 3, группу дешифраторов 5, группу реверсивных счетчиков 6, реверсивный счетчик 7, группу блоков 8 индикации, блок 9 индикации, многоканальный источник 1 С импульсных помех,Принцип работы генератора состоитв следующем,Система, как правило, содержит . 25большое число элементов, которые могут изменять состояние друг друга исвое состояние, под влиянием внешнихпомех, управляющих воздействий и внут.ренних воздействий, величина и направ 30ленность которых определяется совокупным состоянием всех элементов системы. В состояние покоя система при,ходит в том случае, когда влияниеэлементов друг на друга уравновешено. 35Будучи выведенными из состояния равновесия, элементы системы в течениеопределенного времени находятся всостоянии случайного блуждания подвлиянием случайно изменяющихся внут- щренних сил, после чего случайно приходят вэ одно из устойчивых состояний.Система характеризуется большим числом устойчивых состояний, Эффективность системы определяется временемее прихода в устойчивое состояние.Одной из задач, решаемых при моделировании гомеостатических систем,является исследование влияния интенсивности помех на устойчивость системы и на время ее прихода в устойчивоесостояние.В генераторе подвижные элементымоделируются счетчиками б. Взаимноевлияние элементов друг на друга реализуется цепями обратной связи, образованными счетчиком 7 и дешифраторами 5. При этом выход одного из разрядов каждого счетчика б соединен с 7 годним из информационных входов счет.чика 7. Возможен случай, когда выходы некоторых счетчиков 6 не соединены с входами счетчика 7 (если счетчиков 6 больше числа входов счетчика 7). Дешифраторы 5 настроены так,что сигналы на их одноименных выхо"дах являются совместными событиями.Каждый выход каждого дешифратора дешифрирует не оцну кодовую комбинациюсчетчика 7, а некоторое подмножествоиз общего множества его состояний.Для каждого выхода каждого дешифратора эти подмножества не пересекающиеся. Для одноименных выходоввсех,цешифраторов эти подмножествапересекающиеся. Дешифраторы 5 и счетчики 7 и 8 образуют основу генератора,Блок 1 синхронизации синхронизирует работу всех блоков, временнаяадиаграмма его работы приведена нафиг.2. Первым появляется сигнал напервом выходе блока 1. По этому сигналу осуществляются переходные процессы в счетчике б. После исчезновения этого сигнала появляется сигнална втором выхоце блока. По этому сигналу счетчик 7 может просуммироватьили вычесть один импульс. По истечении заданного интервала времени появляется сигнал на третьем выходеблока 1. По этому сигналу осуществляется смена кода в счетчике 7. Сигналы на втором и третьем выходах блока исчезают одновременно. На этом заканчивается один такт работы генератора,Счетчик 2 подсчитывает число тактов, в течение которых система при"ходит в устойчивое состояние.Блоки 8 и 9 индикации индицируютсостояния счетчиков б и . Источник 10 импульсных помех моделируетпотоки внешних воздействий. Внешнимивоздействиями могут быть случайныепомехи либо действия оператора. В общем случае блок 10 представляет собой источник случайных потоков импульсов,Генератор работает следующим образом.Устойчивое состояние генератораидентифицируется состоянием переполнения счетчика 7, При этом появляется сигнал на выходе переполнениясчетчика, который открывает группу 3элементов И. Последний пропускает13057 55 код с выхода счетчика 2 на выход 4для статистической обработки информации о числе тактов работы генератора, в течение которых он приходитв устойчивое состояние, 5Сигнал с выхода переполнения счетчика 7 поступает также на его суммирующий вход,так как в этот моментвремени имеет место сигнал на синхронизирующем входе счетчика 7 с второго выхода блока 1 синхронизации,то счетчик 7 переходит в нулевое состояние. На выходе переполнения счетчика 7 сигнал исчезает, вследствиечего группа 3 элементов И закрывается, и появляется сигнал на его нулевом выходе, который сбрасывает счетчик 2, Если при этом в интервале времени до появления сигнала на третьемвыходе блока 1 синхронизации появляется импульс помехи на"вычитающемвыходе счетчика 7 с соответствующеговыхода источника 10 помех, то счетчик 7 вновь приходит в состояние переполнения и работа схемы протекаетв описанной последовательности,При появлении сигнала на воьходе"Запись" 7-вход счетчика 7 с третьего выхода блока 1, счетчик 7 устанавливается в состояние кода, который30имеет место на его информационных входах (П-входы) с выходов определенныхразрядов счетчиков 6. Код с информационного выхода счетчика 7 подаетсяна информационные входьь счетчиков 6и дешифруется дешифраторами 5, следствие чего появляются сигналы на од 111 11ном из входов Ч" , " + " , "-" счетчиков 6 . При появлении импульса н а перв ом выходе блока 1 , счетчики 6 не зависимо друг от друга осуществляютодно из действий из набора : " Занести код " , "Прибавить 1 " , " Вычесть 1 " ,Вследствие этого изменяется код навходах счетчика 7 , который з аписывается в него при появлении импульсовна втором и третьем выходах г ен ератора 1 . Если при этом счетчик 7 неустанавливается в состояние пер еполне ния , то описанный процесс случайного блуждания продолжается до прихода системы в устойчивое состояние .Затем начинается новый цикл блуждания . Поступающие с выходов источника 10 случайные потоки импульсов в случайные моменты независимо друг от друга сбрасывают счетчики 6 и из 07меняют состояние счетчика 7, то еще больше рандомизирует работу генератора. При малых значениях интенсивности помехи практически не влияют на время прихода системы в устойчивое состояние, По мере увеличения интенсивности помех влияние их на систему увеличивается. В большинстве случаев время успокоения системы при этом увеличивается, однако может и уменьшаться. Это зависит от числа каналов помех, места воздействия помех, их соотносительной величины и других причин. Возможны ситуации, когда система вообще не приходит в состояние покоя. Предлагаемый генератор позволяет исследовать влияние интенсивности и числа каналов помех на эффективность модепируемой геомеоСтатической системы.Если помехи имитировать вручную, то предлагаемый генератор можно использовать в качестве тренажера, который позволяет тренировать реакцию испытуемого (человека) на визуальное в блоках 8 и 9 индикации отображение состояния системы. При этом возможны две различные постановки задачи: ускорить приход системы в устойчивое состояние либо не дать ей успокоиться, пользуясь визуальным отображением состояния системы, Если помехи имитируются вручную двумя и более людьми, то генератор может использоваться в качестве технического игровога устройства, тренирующего зритель ную реакцию на сложную рандомизированную визуальную информацию. Играющие могут решать две указанные выше антогонистические задачи.Генератор может быть использован также в качестве источника равномерно распределенных случайных чисел. Случайные числа в этом случае могут считываться с выходов любого счетчика 6 либо счетчика 7 в заданные моменты времени, а также для моделирования случайных блужданий и позволяют определять, в частности, вероятности прихода системы в заданные устойчивые состояния. Формула изобретения Генератор псевдослучайной последовательности импульса, содержащий блок синхронизации, счетчик тактовых импульсов, группу элементов И, группу дешифраторов, о т л и ч а ю щ и й07 6счетчиков группы и дешифраторов группы, первый, второй и третий выходы каждого из дешифраторов группы соединены соответственно с входами "За. пись кода", "Суммирование" и "Вычитание" соответствующего реверсивного счетчика группы, информационный выход каждого из которых соединен с входом соответствующего блока индика.ии группы, второй и третий выходы блока синхронизации соединены соответственно с синхронизирующим вхо дом и с входом "Запись кода" ревер". сивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом многоканального источника импульсных помех, группа выходов которого соеди" нен с входами "Сброс" реверсивных счетчиков группы соответственно, вы. ход К-го разряда (К=1,м, м - число еразрядов реверсивного счетчика) каж" дого из которых соединен с соответоствующим разрядным входом реверсивного счетчика. 13057 Составитель В.ФукалТехред В. Кадар орректор С.Черн 4едактор Н.Гун 673го комитета СоткрытийРаушская наб аказ 1454 Т Подписное ВНИИПИ Государственн по делам изобретений 113035, Иосква, Ж,д.4 Производственно-полиграфическое предприятие 5с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, он дополнительно, содержит реверсивный счетчик, груп. пу реверсивных счетчиков, блок индикации, группу блоков индикации, многоканальный источник импульсных помех, причем разрядные выходы счетчика тактовых импульсов соединены соответственно с информационными входами элементов И группы, выходы которых 10 являются группой выходов генератора, первый выход блока синхронизации соединен с синхронизирующими входами реверсивных счетчиков группы и со счетным входом счетчика тактовых им импульсов, вход "Сброс" которого соединен с выходом обнуления реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с управляющими входами элементов И группы и с суммирую щим.входом реверсивного счетчика, информационный выход которого соединен с входом блока индикации и с информационными входами реверсивных жгород, ул. Проектная, 4