Управляемый вероятностный преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 999049 Сотоз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кд. О 06 Р 1/10 с присоединением заявки лев Гесударстеенный кемнтет СССРОпубликовано 23,02.83. Бюллетень М 1 ае делам нзеаретеннй н еткрытнй Дата опубликования описания 23. 02, 83.В. Меньков, Л.Р. Соломонов, А.Ви В.Н. Четвериков Авторызобретени осковское ордена Ленина, ордена и ордена Трудового Красного Зна техническое училище им. Н,Э(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ й закон пределе приблиединице гумента можно отнест или любой др ния которого жается к вер при бесконеч экспоненциальн гой, функция ра ассимптотически ятности, равной ом увеличении а ции исимоси воспримене преобраНа фиг. 1 представлены за ти Функций распределения Г(А производимой функции;М(А) пр нии аргумента для известного зователя,В известном упном преобразоватефункция А 4 9(А ) дДля воспроизведенразование данногоческим приближение20 сывать завтрихованций (фиг. 1). Припроизведения случаляемым вероятностнвозникают погрешно ходы блока па й группе вхоорая группаена к выходам сел 3 тавляет мод ленных на б аким функциям В этом устроистве в :мяти подключены к перв дов блока сравнения, в входов которого подклю генератора случайных чОсобый интерес пред рование функций, опред конечном интервале; К ел ес 1/Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании случайных процессов.Известно устройство для моделирования случайных процессов 1.1 1,Известен управляемый вероятностный преобразователь, используемый для формирования последовательности импульсов с заданным законом раслределения Г 2).Наиболее близким к изобретению является управляемый вероятностный преобразователь, содержащий блок памяти, блок сравнения и генератор случайных чисел.ы равляемом вероятносте воспроизводимаяолжна быть конечной,я функции на преобтипа (с ассимптотЭм) необходимо отбра.ные "хвосты" функэтом во время восйного закона управым преобразователемсти, Для математи 999049Фд ческого ожидания и дисперсии их можнооценить по формулам: где ш - математическое ожидание требуемого случайного закона;щф - математическое ожидание полуОчаемого закона;О - дисперсия требуемого случайного закона;Оф - дисперсия получаемого закона.В этом случае, если закон экспонен циальныйд в: (1 п),ь 0= (1 п)2-21 п+2,где- процентное отношение отбрасываемой площади заштрихованного участ- ока к площади между кривой Р(Аиссыкабсцисс,Например, если выбрать=13, тоопт будет составлять 5,63, а ьО - 32,4/о,Целью изобретения является повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что управляемый вероятностный преобразователь, содержащий генератор случайных чисел, блок сравнения, перваягруппа входов которого соединена с вы-,ходами генератора случайных чисел, авыход является выходом преобразователя, блок памяти, группа выходов которого соединена с второй группой входов блока сравнения, дополнительно35содержит счетчик, триггер, первый ивторой элементы И, элемент ИЛИ и генератор тактовых импульсов, выход .которого соединен с первыми входами40первого и второго элементов И, выходпервого элемента И соединен с счетным входом счетчика, выходы разрядовкоторого соединены с группой входовблока памяти, а выход переполнения45соединен с единичным входом триггера,единичный и нулевой выходы триггерасоединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И,выход второго элемента И соединен спервым входом элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с входом сброса счетчика, нулевым входом триггераи подключен к выходу блока сравнения,а выход соединен с входом генератораслучайных чисел,На фиг. 2 представлена блок-схемапреобразователя. Он содержит счетчик 1, блок 2 па.мяти, блок 3 сравнения, генератор 4случайных чисел, триггер 5, генератор6 тактовых импульсов, первый 7 и второй 8 элементы И, элемент 9 ИЛИ.Выходы генератора 4 случайных чисел соединены с первой группой входовблока 3 сравнения, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блока 2 памяти, а выход соединен со входом сброса счетчика 1, нулевым входом триггера 5 и вторым входом элемента 9 ИЛИ,Выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми. входами первого 7 и второго 8 элементов И., Выходпервого элемента 7 И соединен со счетным входом счетчика 1, разрядные выходы которого соединены с группойвходов блока 2 памяти, а выход переполнения соединен с единичным входомтриггера 5. Единичный и нулевой выхо.ды триггера 5 соединены со вторымивходами соответственно первого 7 ивторого 8 элементов И, Выход второгоэлемента 8 И соединен с первым входом элемента 9 .ИЛИ, выход которогосоединен со входом генератора 4 случайных чисел.Преобразователь работает следующимобразом.По сигналу "Пуск" триггер 5 устанавливается в положение "1", При этомэлемент 8 И закрывается, элемент 7 Иоткрывается. Импульс от генератора 6проходит через элемент 7 И на счетныйвход счетчика 1 и увеличивает его содержимое на единицу. Выходы счетчикаподключены к адресным входам блока2 памяти. Считанное число из блока 2памяти поступает на блок 3 сравнения.С другой стороны на блок 3 сравненияот генератора 4 случайных цисел поступает равномерно-распределенное число,В случае, если число, считанное изблока 2 памяти, окажется больше случайного числа, блок 3 сравнения вырабатывает сигнал, который является выходным сигналом устройства и по этомусигналу осуществляется смена случайного равномерно-распределенного числа на выходе генератора 4 случайныхчисел и обнуляется счетчик 1, Еслислучайное число оказалось меньше, генератор импульсов 6 вырабатывает следующий импульс, который поступает навход двоичного счетчика 1 и увеличивает его содержимое на единицу, Еслислучайное число В 1 оказывается боль9990 ше всех чисел, зайисанных в блок 2 памяти, а следовательно, счетчик 1 переполнен, то на выходе счетчика вырабатывается сигнал Р, который устанавли-., вает триггер в состояние "0", при 5 этом открывается элемент 8 И и импульс от генератора 6 тактовых импульсов че рез элементы 8 И и 9 ИЛИ поступает наа генератор 4 случайных чисел, который, в свою очередь, вырабатывает новое ф случайное число, и это случайное число сравнивается с содержимым ячейки с номером М и так далее до тех пор, пока не будет получен выходной сигнал на блоке 3 сравнения.1При настройке управляемого вероятностного преобразователя на требуемый закон производится кусочно-линейная аппроксимация Функции. Для осуществ; ления линейной аппроксимации используется ячейка с номером М. Меняя вещчину, записываемую в данную ячейку, можно менять крутизну воспроизводимого "хвоста". Можно показать, что в этом режиме воспроизводимая функция ЭЭ описывается геометрическим законом0 при - со 1(0 Р(З)=1-(1-р)при 0(1 С со, где 1 - число импульсов, прошедших 30через элемент 7 И; Р - отношение величины 1, записанной по адресу М, к максимально возможной величине, котору можно записать в ячейку запоЭЗ минающего блока с разностью8 в Р 2В результате введения новых связей предлагаемый вероятностный преобразователь превосходит прототип особенно в тех случаях, когда заданная функция воспроизводимого закона определена на бесконечном отрезке, Преобразователь позволяет повысить точность вос 45 производимой Функции при ограниченной разрядности запоминающего блока, или 4уменьшить разрядность этого блока приой же точности.Формула изобретенияУправляемый вероятностный преобразователь, содержащий генератор случайных чисел, блок сравнения, перваягруппа входов которого соединена свыходами, генератора случайных чисел:а выход является выходом преобразователя, блок памяти, группа выходов которого соединена с второй группойвходов блока сравнения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью псейшения точности, преобразователь содержит счетчик, триггер, первый и второйэлементы И, элемент ИЛИ .и генератортактовых импульсов, выход которого со.единен с первыми входами первого йвторого элементов И, выход первогоэлемента И соединен со счетным входом счетчика, выходы разрядов которогосоединены с группой входов блокапамяти, а выход переполнения соединенс единичным входом триггера, единичный и нулевой выходы триггера соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с входом сбросасчетчика, нулевым входом триггера иподключен к выходу блока сравнения,а выход соединен с входом генератораслучайных чисел.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гладкий В.С. Вероятностные, вычислительные модели, М., "Наука",1973, с. 76.2. Зиновьев В.Г. Датчик случайнойпоследовательности временных интервалов,-"Рвтоматика и телемеханика",1970, Мф 12.3. Яковлев В.В и федоров Р.ф. Стохастические вычислительные машины. Л.,