Устройство для моделирования равновероятной бесповторной выборки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 А 4 С 06 Р 7/58 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н аюЪ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 752416, кл, С 06 С 15/00, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 1089579, кл.С 06 Г 7/58, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ .РАВНОВЕРОЯТНОЙ БЕСПОВТОРНОЙ ВЫБОРКИ(57) Изобретение относится к вычислтельной технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании сложных вероятностных систем, а также при построении электронных йг ровых автоматов. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство введены генератор случайного потока импульсов, элемент ЗАПРЕТ, равновероятностный 1, Я-полюсник, делитель частоты, вторая группа элементов И, шв 3 ратор, элемент ИЛИ, группа элементов ЗАПРЕТ, вторая группа триггеров и регистр. Устройство характеризуется повьппенУной точностью работы особенно при моделировании больших массивов чисел, подлежащих равновероятностной, бесповторной выборке. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании сложных вероятностных систем, а также при построении электроннь 1 х игровых автоматов.Цель изобретения - повышение точности.На фиг,1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройстваУстройство для моделирования равМовероятностной бесповторной выборКи содержит генератор 1 случайногопотока импульсов, элемент ЗАПРЕТ 2,равновероятностный 1, И-лолюсник 3,группы 4 и 5 элементов И, группы 6и 7 триггеров, шифратор 8 регистр 9, 2 Оделитель 10 частоты, элемент ИЛИ 11И группу 12 элементов ЗАПРЕТ.Устройство работает следующим образом,Случайный поток Ъ, импульсов 25(,фиг,2 а) с выхода генератора 1 через открытый в отсутствие импульсовопроса элемент ЗАПРЕТ. 2 поступаетна вход равновероятнсстного 1,11-пслюсника Э,который обеспечивает неза",3 ОВисимсе прохождение каждого входногоимпульса на один из Б выходов с рав 1ными вероятностями Р, -" , .1,Б.В результате исходный поток Ъ, импульсов разделяется на И независимыхИ одинаковых по интенсивности Ъ1 оР ==случайных пОтОоЛ 1 мксв импульсов (фиг,2, б,в,г), При3 -. 15-20 на выходах 1,Л 1-пслюсника 3Формируются пуассоновские потоки импульсов (независимо ст модели входного случайного потока Ь, импуль-сов) .45Устройство для моделирования рав"новероятной бесповторнои выборки имеет рабочий цикл, содержащий К тактов(спросов), заданных делителем 1 О частоты и определяющих объем выборки.Начало рабочего цикла устройства связано с моментом появления импульсаопроса на выходе делителя 10 частоты(фиг.2 и, момент. с ). Зтст импульсустанавливает все триггеры группы 6в состояние "О" (Фиг,2. к, л, м)при котором элементы И зтсрсй группы5 открыты и все Н случайных потоковимпульсов с равными интенсивностями Ъ проходят на Б-входы состветствуЮйщих триггеров группы 7.Первый по моменту появления импульс из совокупности потоков с интенсивностями Ъ =,=1, переводит соответствующий триггер группы7 в состояние "1" и одновременно спомощью элемента ИЛИ 11 и Иэлемен-.тов ЗАПРЕТ группы 1 2 за исключениемэлемента ЗАПРЕТ, блокируемого самимимпульсом) устанавливает остальныетриггеры группы 7 в состояние "О", Витоге на выходе триггеров группы 7Формируется дискретный марковский .процесс Б с непрерывным временеми Ы состояниями, описываемый полным(с одинаковыми интенсивностями переходов) графом С. На прямых выходахтриггеров группы 7 формируются Ыортогональных стохастически идентичных двоичных сигналов ( (г) (фиг.2,д, е, з), с равными параметрами (коэффициентами заполнения) Р;1=1 Б, При этом сигналыЭ . 9;(с),д=1,И составляют полную группупроцессов Ч .(с)=1, где Ч - знакдиэъюнкции,Пространственно распределенное случайное событие, заключающееся в том,что в произвольный момент времени1.-й триггер 7 находится в состоянии"1", преобразуется с помощью шифратора 8 и цифровой двоичный код А(с)1.(с),который присутствует на входерегистра 9.С помощью первой группы 4 элементов И, управляемых случайными двоичными сигналами,1.=1,Б соответственно, проводятся случайные испытания,исходы которых состоят в появленииимпульса опроса на выходе одного изЛ 1 элементов И первой группы.Допустим, что на первом такте импульс опроса (фиг.2,и,момент г)появился на выходе 1-го элемента Ипервой группы 4 (фиг,3, з).Тогда 1 -й (знакознаЧает, чтое фслучайная величина) триггер группы 6фиг,2,м) переводится в состояние "1", при котором с помощью 3,го элемента И второй группы 5 1" -йвход триггера 7 отключается от-го выхода равновероятностногоф%1,М-полюсника 3, Одновременно импульс опроса увепичивает содержимоесостояние) делителя О частоты наединицу и записывает двоичный кодА =", в регистр 9,На интервале между первым и вто 5рым тактами на выходах триггеровгруппы 7 воспроизводится дискретныймарковский процесс Я,(с) с числомсостояний И-,сокращенным на единицу за счет введения запрета на состояние 1", ,которое "реализовано" напервом такте рабочего цикла устройства. На прямых выходах триггеровгруппы 7 (кроме 1, -го триггера, который будет находиться в состоянии 15"О" до окончания рабочего цикла устройства) формируются Иортогональных стохастически идентичных двоичных сигналов с коэффициентом запол"нения Р-- , При этом двоичные1 20И,Всигналы ,(с), =1,И,1, составляют полную группу 7 .(с) ф 1.14 1",За полный рабочий цикл устрой 25ство выдает в регистр 9 К с Я неповторяющихся двоичных кодов Агу1,К. При этом состояние триггеров группы 6 отображает результатыработы устройства в пределах одногоцикла.30Для обеспечения независимости,значений двоичных кодов А,1=1,К%в пределах одного цикла частота Р опроса устройства выбираЯ-К+1 35ется из условия Р с(3-4) --- Яо овгде % - интенсивность случайного потока импульсов генератора 1.Формула изобретения 40 Устройство для моделирования.равновероятной бесповторной выборки, содержащее первую группу элементов И, первые входы которых объединены 45 и являются входом "Опрос" устройства, первую группу триггеров, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, оно содержитгенератор случайного потока импульсов, элемент ЗАПРЕТ, равновероятностный 1,М-полюсник, делитель частоты, вторую группу элементов И, шифратор, элемент ИЛИ, группу элементовЗАПРЕТ вторую группу триггеров, регистр, выход которого является выходом устройства, выход генератора случайного потока импульсов соединен спрямым входом элемента ЗАПРЕТ , инверсный вход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены свыходами одноименных триггеров второйгруппы, входы установки которых соединены с выходами одноименных элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с одноименными выходами равновероятностного 1,И-полюсника, вход которого соединен с выходомэлемента ЗАПРЕТ, инверсный вход которого соединен с входом делителячастоты и входом "Запись" регистра,информационный вход которого соединен с выходом шифратора, разрядныевходы которого соединены с выходамиодноименных триггеров второй группы,входы установки которых соединены синверсными входами одноименных элементов ЗАПРЕТ группы, прямые входыкоторых объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которогосоединены с соответствующими выходами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с инверсными выходами одноименных тригге"ров первой группы, входы обнулениякоторых объединены и соединены с выходом делителя частоты, выходы элементов И первой группы соединены свходами установки одноименных триггеров первой группы.Подписна СССР аж 70 Закаэ 249 д, 4/5 роиэводстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4,г Р Г 3 й К 0 Ти ВНИИПИ Гпо дел 3035, Нос сударствеи изобретва, Ж,ного комитет ний и открыт Раушская наб