Генератор случайных процессов

СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 56886 А 7/58 СУДАРСТВЕННЫЙ КОИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ОПИСА ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКОМУ(61) 1283 21) 484 (22) 18,0 (46) 23,0 (72) А.С. (56) Авто М 12837 (54) ГЕ ЕС ои неэависи ния их мости. 7580447/246,908,92. Бюл. 1 Ф 31Анишинрское свидетельство СССР58, кл, 6 06 Г 7/58, 19851 ЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении краевых задач математической физики. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей Изобретение относится к вычислйтельной технике, может бь,ть использовано при решении краевьх задач математической физики и является усовершенствованием изобретения по авт.св. К. 1283758.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей генератора за счет воспроизведения режима двумерного случайного блужцания с поглощающими границами.На фиг.1 приведена функциональная схема генератора; на фиг,2 - произвольная по форме область блужданий, заданная с помощью конечного числа и граничных узлов СХг, Уг), г= 1, 2п,Генератор случайных процессов содержит группу 1 из четырех генераторов пуассоновских потоков импульсов, устройство 2 для выравнивания по интенсивности четырех случайных потоков импульсов, группу 3 из четырех преобразователей код - интенгенератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждания с поглощающими границами. Генератор случай 11 ых процессов содержит группу ге 1 ераторов пуассоновских потоков импульсов, устройство для выравнивания по интенсивности случайных потоков импульсов, груйпу преобразователей код - интенсивность потока импульсов, группу двухадресных блоков памяти, реверсивные счетчики, цифроаналоговые преобразователи, группу дешифраторов кодов, элемент И, элеме т задержки и регистры. 2 ил. сивность потока импульсов, группу 4 из четырех двухадресйцх блоков памяти, первый 5 - 1 и второй 5-2 реверсивные счетчики, первый 6 - 1 и второй 6 - 2 цифроаналоговые преобразователи, группу 7 из четырех дешифраторов кодов, элемент И 8, элемент задержки 9, первый 10 - 1 и второй 10-2 регистры, первый 10 - 3 и второй 10-4 регистры памятиГенератор случайных процессов работает следующим образом.С помощью устройства 2 выравниванияпуассоновские потокй генераторов группы 1, имеющие в общем случае различную интейсивность А ФЙ 2 ФАз ФЙ, преобразу 1 отся в пуассоновские потоки с равной1 4интенсивностью А = - д Л 1 без нарушепервоначальной взаимнНа синхронизирующий (первый) и счетный (второй) входы каждого преобразователя группы 3 поступают. независимые пуассоновские потоки с одинаковой интенсивностью А. При этом поток, поступающий на первый вход, является преобразуемым потоком, а поток, поступающий на второй вход преобразователей группы 3, является вспомогательным потоком, С целью сокращения общего числа исходных случайных потоков импульсов, необходимых для работы четырех пуассоновских .преобразователей код-интенсивность группы 3, функцию вспомогательного потока выполняет преобразуемый поток смежного (по кольцу) преобразователя кодинтенсивность,В начальный момент времени импульсом запуска; поданным на обьединенные входы записи первого 5 - 1 и второго 5-2 реверсивных счетчиков, коды Хо, Уо начального полокения блуждающей точки, находящиеся в первом 10-3 и втором 10-4 регистрах памяти, заносятся в первый 5-1 и второй 5 - 2 реверсивные счетчики соответственно (см. фиг,2). Тогда на выходах двух- адресных блоков памяти группы 4 появятся двоичные коды Л%,=- 1, 4, задающие интенсивности пуассоновских потоков импульсов на выходах четырех преобразователей группы 3ЯЛ(,ч, =Ух,у, 2 А, 1 =1,4, (1) где в - разрядность двоичных кодов Е.С выходов первого 3-1 и второго 3 - 2 преобразователей код-интенсивность импульсы пуассоновских потоков поступают соответственно на суммирующий и вычитающий входы первого 5-1 реверсивного счетчика, стремясь изменить его начальное состояние Хо путем единичного приращения его состояния со знаком "+" либо "-" Х: = Хо ч. Аналогично потоки импульсов на выходах третьего 3 - 3 и четвертого 3 - 4 пре. образователей код-интенсивность могут изменить начальное состояние Уо второго 5-2 реверсивного счетчика У: = Уо + 1. Поскольку все потоки воздействий являются потоками бесконечно коротких импульсов с непрерывным временем, то возможные изменения состояний реверсивных счетчиков группы 5 разнесены во времени.С каждым новым состоянием первого 5-1 либо второго 5-2 реверсивного счетчика на выходах двухадресных блоков памяти группы 4 уставливаются новые управляющие коды Уху , .= 1, 4, которые находятся в соответствующих блоках памяти по адресуХУ.В дальнейшем работа генератора развивается с учетом размеченной сетки дву 5 мерного случайного блуждания в пределах. внутренних узлов области Й, которая ограничена маской поглощающих состояний (см.фиг.2).Настройка генератора по заданной на10 фиг.2 произвольной области Й случайныхблужданий сводится к следующему.Определяют яодмножество координат(Хг, Уг) граничных точек, ограничивающихдопустимую область Й блужданий,15 Во все двухэдресные блоки памятигруппы 4 по адресам (Хг, У) заносят нули,В первый 4 - 1 двухадресный блокпамяти занят управляющие кодыУху,х+т,у = Уху, которые задают интенсивЯ20 ности потока импульсов, переводящиеблуждающую точку "слева-направо" (в сторону увеличения координаты ХЯ Й ).Во второй 4-2 двухадресный блок памяти заносят управляющие коды Уху,хУ =25 Уху) которые задают интенсивности потока импульсов, переводящие блуждающуюточку "справа-налево" (в сторону уменьшения координаты Х Й),В третий 4-3 двухэдресный блок памяти30 зансят управляющие коды Уху, х, у 1 =Уху 1, которые задают интенсивности потока импульсов, переводящие блуждающуюточку "снизу у вверх" (в сторону увеличениякоординаты Уб Я,),В четвертый 4-4 двухадресный блок памяти заносят управляющие коды Уху,ху=7 хукоторые задают интенсивности потока импульсов, переводящие блуждающуюточку "сверху - вниз" (в сторону уменьше 40 ния координаты У- Ц.Как отмечалось ранее, начало траекто-рии блуждания определяется кодами Хо, Уо,находящимися в первом 10-3 и втором 10 - 4регистрах памяти, а конец траектории45 блуждания связан с выходом частицы в любой граничный узел области Й , В последнем случае йа выходах всех двухадресныхблоков памяти грппы 4 появляются нулевые коды Е= Е = Р = Е = О, ко-орые50 формируют на выходах дешифраторов группы 7 единичные уровни, С помощью элемента И 8 устанавливается фактодновременного наличия единичных уровней на выходах всех четырех дешифраторовгруппы 7, однозначно связанный с попаданием блуждающей точки в граничный узелобласти Й. Импульсом с выхода элемента И8 координаты Хг+, Уг граничного узел "поглотившего" блуждающую точку, записываются в первый 10-1 и второй 10-2 выходной регистры соответственно. Спустя небольшое время, заданное элементом задержки 9, устанавливаются начальные координаты ХОУО блуждающей точки и генератор форми рует новую реализацию слуЧайной траектории, заканчивающуюся очередным поглощением блуждающей точки на грани. це области ЙДля обеспечения реального временно го масштаба моделируемых траекторий следует интенсивность . Л пуассоновских потоков ймпульсов на выходах устройства 2 установить равной Я = макс(ЛЩ)1,4 (Х, У)О. С этой целью интенсивность пер,15 ваго 1-1 генератора пуассоновского потока импульсов стабилизируют на уровне Л 1 = 4 Л и ри Л 2 = Лз = Й - 0 .Технико-экономическиЙ эффек от применения предлокенного генератора состоит в следующем. Многократная проверка логического условия 1 Х, У)б Инахождения блуждающей точки в пределах области Я выполняемая обычно программным способом(с использованием ЭВМ) на каждом шаге блуждания, требует за одну траекторию ,.процесса больших затрат машинного времени, 8 предложенном генераторе эта проверка выполняется аппаратно и практически мгновенно без существенных затрат времени, Благодаря этому на порядок и более повышается быстродействие вероятностных алгоритмов при решении35 краевых задач математйческой физики методами статистических испытаний.Ф ор мула. из об рете н и яГенератор случайных процессов по авт.св. %1283758;отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможноСтей путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждания с поглощающими границами, в неговведены четыре дешифратора, два регистра, два регистра памяти, элемент И и элемент задержки, причем информационные входы первого, второго, третьего и четвертого дешифраторов подключены к выходам соответствующих двухадресных узлов памяти, выходы первого, второго, третьего и четвертого дешифраторов соединены соответственно с входами эл.емента И, выход которого является выходом сигнализации достижения гранйчного значения и соединен с входами записи первого и второго регистров и входом элемента задержки, выход которого соединен с входами записи первого и второго реверсивных счетчиков, разрядные информационные входы кото-рых подключены к разрядйым выходам первого и второго регистров памяти соответственно, разрядные выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены с информационными входами соответственно первого и второго регистров, выходы которых являются выходами значений координат гранйчной поглощающей точкиСоставитель А,АнишинТехред М.Мо ргентал Коррек етрова Редактор О,Хрип Производственно-издательский комбинат "Патент"г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 3089 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5