Генератор случайных двоичных чисел

(21) 3 (22) 0 (46) 2 (72) А и А.А, (53) б (56) 1 Р 69042, Р 1382 ишин во ССС77,детель7/58,итании1975.роятно тные вы аука,числи 1973,ДВО- паусход ом ходы ервы" ентоа/ ся ДЬоичнов юиМ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН 496509/18-241,10,823.12.83. Бюл, Р(54) (57) 1, ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий датчиксоновского потока импульсов, выкоторого соединен с первым входпервого элемента И, счетчик, выразрядов которого соединены с ими входами соответствующих элемИ группы, выходы которых являютразрядными выходами генератора,вторые входы элементов И-группыобъединены между собой и подключ к выходуОпросгенератора, о тличающийсятем, что, сцелью расширения функциональных возможностей генератора путем получениянормального распределения с регулируемым среднеквадратическим отклонением, он содержит равновероятностныйдвухполюсник, элемент НЕ и второйэлемент И, выход первого элемента Исоединен с входом равновероятностного двухполюсника, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, а второй выход вероятностногодвухполюсника соединен с входом делителя частоты, выход переноса которого соединен с входом 1 установкасчетчика, а выход первого разрядаделителя частоты соединен с первымвходом второго элемента И, выход которого является знаковым выходом генератора, второй вход второго элемента И подключен к входу Опросгенератора и к входу элемента НЕ,выход которого соединен с торым вхдом первого элемента И.1062697 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания простых по устройству датчиков нормально распределенных двоичных чисел с нулевым математическим ожиданием и управляемым 5среднеквадратичеаким отклонением,Известен генератор случайных чи сел, содержащий датчик случайных раввномерно распределенных чисел, запоминающее устройство, в которое записываются параметры аппроксимации моделируемой функции распределения, иустройства сравнения и управления 1 .Генератор характеризуется сложностью, обусловленной использованием 15громоздких запоминающих устройств,и необходимостью настройки на требуемый закон распределения при обязательном контроле чисел.Известен также генератор случайных чисел, использующий свойствацентральной теоремы теории вероятности при получении случайных чиселс гауссовым (нормальным) распределением и содержащий два сдвиговых регистра, накопительное устройство,сумматор, схемы разноименности,устройство управления (2( . Кроме того, равновероятностный двухполюсник содержит высокочастотный генератор импульсов, триггер и два элемента И, первые входы которых объединены между собой и являются входом двухполюсника, первым и вторым выходами которого являются 2, Генератор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что равновероятностныйдвухполюсник содержит высокочастотный генератор импульсов, триггер и два элемента И, первые входы которых объединены между собой и являются входом двухполюсника, первым Однако этот генератор также характеризуется сложностью и большим объемом электронного оборудования.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является генератор случайных чисел, использующий пере счет случайных импульсов эа регулярный интервал времени и содержащий датчик случайного потока импульсов, выход которого через элемент И соединен со счетным входомщ -разрядно го двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами элементов И группы, выходы которых являются разрядными выходами генератора, а управляющие входы объединены с шиной Опрос генератора 3 .Недостатком этого генератора явйются ограниченные функциональные возможности, так как удается получать только равномерно распределени вторым выходами которого являютсявыходы соответственно первого и вто"рого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера,счетный вход которого подключен к выходувысокочастотного генератораимпульсов. ные числа независимо от модели случайного потока (закона распределения) импульсов, Причиной этому является то обстоятельство, что приквантовании любой случайной величины остаток имеет равномерное распределение в пределах интервала квантования,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпутем получения нормально распределенных чисел с нулевым математическим ожиданием и регулируемым среднеквадратическим отклонением.Для достижения поставленной целив генератор случайных двоичных чисел, содержащий датчик пуассоновского потока импульсов, выход которогосоединен с первым входом первогоэлемента И, счетчик, выходы разрядой которого соединены с первымивходами соответствующих элементов Игруппы, выходы которых являются разрядными выходами генератора, а вторые входы элементов И группы объединены между собой и подключены к входу Опрос генератора, введены равновероятностный двухполюсник, элемент НЕ и второй элемент И, выходйервого элемента И соединен с входом равновероятностного двухполюсника, первый выход которого соединенсо счетным входом счетчика, а второйвыход вероятностного двухполюсникасоединен с входом делителя частоты,выход переноса которого соединен свходом Установка счетчика, а выход первого разряда делителя частоты соединен с первым входом второгоэлемента И, выход которого являетсязнаковым выходом генератора, второйвход второго элемента И подключен квходу Опрос и к входу элементаНЕ, выход которого соединен с вторымвходом первого элемента И, 10 б 2697Опытная проверка лабораторного макета генератора двоичных чисел с нормальным распределением подтвердила его работоспособность при незначительном по сравнению с прототипом увеличении (на 50) объема электронного оборудования. Для генератора с 1046 с 6100 требуется 12-15 интегральных микросхем 133 серии.Преимуществом предложенного генератора по сравнению с прототипом 10 является то, что при сохранении простоты реализации, малых аппаратурныхзатратах он позволяет Формироватьнормально распределенные двоичныечисла с заданным среднеквадратическим отклонением, которое может изменяться в широких пределах. Назван"ные достоинства генератора сушест. -венно расширяют его Функциональныевозможности и обеспечивают широкийспектр его применений в технике аппаратурного вероятностного моделирования.1062697 Составитель А, КарасовТехред А,Бабинец Корректор В. Бутяга едактор Т.Кугрышева Тираж 706 И Государственно делам изобретеюи Москва, Ж, Ра Подписноо комитета СССРй и открытийшская наб., д. 4/5 Закаэ 10219/5 Н 130 Патент, г.ужгород, ул.Проектная,Фили