Генератор последовательностей случайных чисел

Союз Советских ОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И 1 44:7706 циалистииеских Республик АВТОРСКОМУ СВИДЙИЛЬС 6 У Гь ф(51) М Кл. Й ов у. 1 он Гасударственный комитет Совета Мнннстров СССР но делам нзабрвтвннй и открытнй(53) УЙК681.ЭС 0888 04.11.74 Дата опубликован БЛ.Черновой и В,Г, Гольдште Авторы изобретения 71) Заявите.л Завод им. Масленникова5). ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕ СЛУЧАЙНЫХ. ЧИСЕЛ 1Изобретение касается вычислительной техники и может найти применение при моделировании слуЧайНЫх ПРОЦЕССОВИзвестен генератор случайных чисел, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел коаутаторв генератор тактовых импульсов, счетчики, клапаны и логические схемыОднако известный генератор случайных чисел не позволяет получить последовательности коррелированных случайных чисел.Целью изобретения является корреляция двух последовательностей случайных чисел на выходе генератора.Био достигается тем, что генератор содержит второй генератор тактовых импульсов, регистры, клапаны, преобразовательн элемент задержкйв формирователь ймпульса сброса и ключ, причем тривыхода коммутатора соединены соответственно с первым входом первого ре;гистра и со входами второго и третьего регистров. Выход послед=него соединен со входом преобразователя, выход которого черезвторой клапан соединен со вторым 5 входом первого регистра и черезключ и третий клапан - со входомчетвертого регистра и с третьимвходом первого регистра, первыйвыход которого через третий кла пан соединен с выходом второгогенератора тактовых импульсов,второй выход первого регистра ивыход четвертого регистра черезчетвертый клапан подключены к пер 1 б вому выходу устройства, два выхода второго регистра подключенысоответственно ко второму входувторого клапана и через пятыйклапан - ко второму выходу устройства, выход счетчика соединен со 2 О входом элемента задержки, выходкоторого подключен ко вторым входам четвертого и пятого клапанови ко входу формирователя импульсасброса, выход которого соединен,со сбрасываицими входами регистров и с третьим входом первогоклапана.Блок-схема генератора показана на чертеже.На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - первый генератор тактовых импульсов, 2 - первый клапан, 5 - датчик равномерно распределенных случайных чисел, коммутатор 4, 5, б, 7 - первый, второй и третий регистры, 8- преобразователь, 9, 10 - второй и третий клапаны, 11 - второй генератор тактовых импульсов, 12- четвертый регистр, 15 - йлюч, 14 - . счетчик, 15, 16 - четвертый и пятый клапаны соответственно, 17 - элемент задержки 18 - формирователь импульса сброса.Генератор 1 тактовых импульсов подсоедине к информационному входу клапана 2. Выход клапана 2 подключен ко входу датчика 5 равномерно распределенных случайных чисел и ко входу счетчика 14, выход датчика 5 через коммутатор подключен ко входам регистров 5, 6, 7, Выход регистра 7 соединен со входом преобразователя 8, выход которого подключен к управляющему входу клапана 9 и через выключатель 15 к управляющему входу клапана 10, к другому управляющему входу которого подключен выход регистра 5.Выход генератора 11 тактовых импульсов подключен к информационному входу клапана 10, выход котоого подключен ко входам регистров 2 и 5. Выход счетчика 14 подсоединен ко входу элемента 17 задержки и к одному управляющему входу клапана 2. Выходы регистров 12 и 5 подсоединены к информационному входу клапана 15, а выход регистра б - к информациойному входу клапана 16. Выход элемента 17 задержки подключен к управляющим входам клапанов 15 и 16 и к формирователю 18 импульса сброса, выход которого подключен к цейям сброса регистров 5,6,712 и ко второму управляющему входу клапана Е.Устройство работает слеющим образом.Ключ 15 разомкнут.С выхода генератора 1 импульсы через клапан 2 поступают на вход датчика 5, давая команду на формирование на выхода датчика случайных чисел, которые через коммутатор 4 последовательно записываются в регистры 5, 6, 7. На наборном поле преобразователя 8 предвари 733 бтельно устанавливается вероятностьпоявления на его выходе управляющего клапаном 9 сигнала, равногозаданному коэффициенту взаимнойкорреляции.После выдачи с выхода датчика5 трех чисел, с выхода счетчика14 поступает на управляющий входклапана 2 сигнал, закрывающий 1 с клапан. Формирование случайных чисел датчиком 5 прекращается.Преобразователь 8 после записи очередного случайного числа врегистре 7 формирует на своем выходе с вероятностью, равной заданному коэффициенту взаимной корреляции, сгнал, который поступаетна соответствующий вход клапана 9,разрешая перепись содержимого регистра б в регистр 5. Содержимоерегистра 6 при этом сохраняется,т.е. сигнал на выходе преобразователя 8 есть случайное событие,которое происходит с установленной вероятностью, причем если врезультате. записй очередного числа в регистр 7 это событие имело.место, то в регистрах 5 и 6 оказываются в конечном итоге записанзо ными одинаковые числа, если этособытие не имело места, то содержимым регистра 5 и б являются числа, сформированные за этот циклдатчиком 5.зь Эти числа в конце каждого цикла по разрешающему сигналу поступающему с выхода счетчика Ь черезэлемент задержки 17 на клапаны 15и 16, выдаются в виде двух случай 4 с ных равномерно распределенных последовательностей с заданным положительным коэффициентом взаимнойкорреляции между этими последовательностями.м Ключ 13 замкнут.В этом случае при наличии навыходе преобразователя 8 управляющего сигнала случайное событиеимело мвсто) последниИ поступает о как на ущавляющиИ вход клапана 9,так и на управляющий вход клапана10. Клапан 10 открывается с некоторой задержкой, необходимой дляпереписи содержймого регистра 6 в ьь регистр 5. Через клапан 10 с выхода генератора тактовых импульсов11 начинают поступать на входы регистров 12 и 5 импульсы, увеличивая содержимое последних до техпор пока во всех разрядах регистра 5 не будут записаны нули. Вэтот момент на выходе регистра 5формируется сигнал, который поступает йа управляющий вход клапана 10, закрывая его.Емкости регистров 12;5,6 выбирают равными максимальйому случайному числу, формируемому датчиком 5. Тогда в регистре 12 окажется записанным число, равное разности максимального числа и числа находящегося в счетчике 5 дс открывания клапана 10.В этом случае пд наличии на выходе преобразователя 8 сигнала) случайные числа формируются в регистре б одна последовательность) и в регистре счетчика 12 (другая последовательность).Если же на выходе преобразователя 8 в течение текущего цикла цигнал не появилсн, устройство работает аналогично, т.е. случайные числа формируются взаимно независимо в регистрах 5 и б.Время задержки элемента 17 выбирают таким, чтобы всв процессы по формировайию реализациИ случайных последовательностей к моменту открывания клапанов 15 и 16 закончились, С выхода элемента задержки снимается сигнал, поступающий на вход формирователя 18 импульса сброса, который устанавливает в начальное положение регистры 5,б, 7,12 и открывает клапан 2, начйная следующий цикл формирования ,реализаций случайных чисел.ПРЕДЯЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯГенератор последовательностей случайных чисел, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен со входомкоммутатора, а вход- через первый клапан с выходом первого генератора тактовых импульсов и со входом счетчика, выход кото,рого соединен со вторым входомпервого клапана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюкорреляции двух йоследовательностей случайных чисел на выходе генератора, он содержит второй генератор тактовых импульсов, регист 1 о ры, клапаны, преобразователь, элемейт задержки, формирователь импульса сброса и ключ, причем тривыхода коммутатора соединены соответственно с первым входом перво- и го регистра и со входами второгои третьего регистров, выход третьего регистра соединей со входомпреобразователя, выход которогочерез второй клапан соединен со ио вторым входом первого регистра ичерез ключ и третий клапан - совходом четвертого регистра и стретьим входом первого регистра,первый выход которого через третий клапан соединен с выходомвторого генератора тактовых импульсов, второй выход первогорегистра и выход четвертого регистра через четвертый клапан зо :подключены к первому выходу устройства, два выхода второго регистра подключены соответственноко второму входу второго клапана, и через пятый клапан ко второму з 5 выходу устройства, выход счетчикасоединен со входом элемента задвржки, выход которого подключенко вторым входам четвертого и пятого клапанов и ко входу формиро 4 о вателя импульса сброса, выход которого соединен со сбрасывающими входами регистров и с третьим входом первого клапана.