Генератор случайных временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН1553973 9) 7/58 ЕТЕНИЯ Сй Ф СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение относится к вычисл Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для моделирования случайных про" цессов.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей устройства за счет изменения первого .и второго моментов заданного закона распределения случайных временных ий" тервалов.На фиг.1-3 приведена структурная схема генератора случайных временных интервалов.Генератор содержит датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, преобразователь 2 вероятность " вероятность, первую группу 3 элементов К, счетчик 4, блок 5 вычисления минимального временного интервала, вторую группу 6 элементов И, генератор 7 тактовых импульсов, генератор 8 равновероятной цифры, формирователи 9 и 10 импульсов, триггеры 11 и 12, элементы 13 - 16 К, элементы 17 и 18 2тельной технике и может быть применено для моделирования случайных про" цессов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет перестройки параметров закона распределения случайных времен-. ных интервалов. Введение в известный генератор блока параметров масштаба, блока параметра расположения, сумматора и умножителя позволяет оперативно изменять параметры законов распределения случайных временных интервалов. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.ИЛИ, генератор 19 случайной пачки импульсов и триггер 20, входящие в генератор 8, блок 21 задания параметра масштаба, блок 22 задания параметрарасположения, умножитель 23, сумматор24, группу 25 элементов ИЛИ. Датчик 1содержит генератор 26 тактовых импульсов, делитель 27 сдвигового регистра 28, группу 29 элементов И. Выход делителя 27 является выходом конца операции датчика 1 и соединен с эле" ментом 30 задержки. Выходы группы 29 элементов И являются информационными выходами датчика 1.Блок 5 состоит из датчика 31 границы интервала, подключенного своими информационными выходами к группе входов первого сомножителя умножителя 32, группа входов второго сомножителя которого является группой входов параметра масштаба блока 5, а выходы умножителя 32 соединены с первой группой входов первого слагаемого ф сумматора 33, группа входов второго, слагаемого которого является группой входов параметра расположения блока 5, а выходы сумматора 33 являются выходами блока 5.Как в известном, так и в предлагаемом генераторе используется симметрия Функции распределения относительно параметра расположения таких распределений как гауссово, Симпсона, Стьюдента, Максвелла, Коши, арксинуса, логистического и др. Использование симметрии позволяет аппроксимировать лишь одну из ветвей функции распределения а вторую получать путем арифметических операцИй над пер-вой. При этом аппроксимируется леваяветвь функции распределения, а правая 1 образуется путем сложения математическогоо ожидания случайной величины , Т (в общем случае - параметр положе, нйя) и разности между Т и соответст, вующим значением аргумента левой ветви Т ,. по ФормулеТ = Т +(ТщТд,) 1 -=1 ф 2(1) 15 где Т,. " значение аргумента правойветви в -й точке;м2 - число точек разбиения левойветви функции распределения.Этот прием, как и в известном генера 30 торе, позволяет удвоить число точек разбиения при аппроксимации симметричных законов и достигнуть большейточности аппроксимации, Ступенчатая Функция К(7) с числом точек разбиения 2 щ, соответствующая функции распределения К"(с ), фиксируется в преобразователе 2 вероятность - вероятность лишь для левой ветви функции распределенияОднако, по сравнению с известным в предлагаемом генераторе значения Т , Т,. Формируются иным образом.Произвольное значение случайнойвеличины, имеющей любой симметричный закон распределения, определяется45 формулойТ; = Т +(0,1), (2)где Т." параметр расположения законараспределения;6 " параметр масштаба законараспределения;(0,1) - случайная величина, имеющаяцентрированный закон распределения с единичным параметром масштаба (например, длягауссова распределения матожидание М=0 и среднеквадра"тическое отклонение 6 =1) . Для различных видов закона распределения случайных величин параметры Т и А имеют различное определение, Так для гауссова распределения Т матожидание, а 6 - среднеквадратическое отклонение, для распределения Коши Т, - медиана, 6 - параметр масштаба, для логистического распределения Т - среднее, 6 з - стандартное отклонение и т.дДатчик 1 равномерно распределенных чисел формирует в начале каждого цикла за время т, случайное числои выдает его и-разрядным параллельным импульсным кодом в преобразователь 2 вероятность - вероятность. Одновре" менно с кодомс первого дополнительного выхода датчика 1 на первые входы элементов И группы 6 поступает импульс записи который производит запись кода 2 , соответствующего начальному интервалу Т в реверсивный счетчик 4 через группу 25 элементов ИЛИ, Код Ев блоке 5 вычисления минимального временного интервала формируется как результат операции7 о Ем26 (3) где Е- число, соответствующее ТЕ - число, соответствующее 6 з;И - число, определяющее границувозможных значений временныхинтервалов.Числа Ем и 2 поступают в блок 5 из блоков 22 и 21 соответственно.После записи числа 2, счетчик 4 начинает считать импульсы в режиме сложения, пока не переполнится. Им" пульс переполнения на выходе счетчика свидетельствует об окончании обработки интервала Т, . Одновременно с обработкой Т в преобразователе 2 за время с происходит преобразование и- разрядного кода Х в ш-разрядный кодй1Е. по заданному закону распределения и его выдача в виде импульсов на первую группу входов умножителя 23, В умножителе 23 производится операцияЛ Е2 у (4) где Е, - масштабированное число Е;.С выходов умножителя 23 число Е. поступает поразрядно на первую группу входов сумматора 24, В сумматоре 24 производится операция сложенияЕ =7 Е., (5) где Е- число, вырабатываемое блоком 22.Число 2,. в щ-разрядном коде по заданному закону распределения в видепотенциалов поступает на вторые входыэлементов И группы 3,Далее работа устройства аналогичнаработе известного генератора,Введение в состав генератора блоков задания параметров масштаба ирасположения, умножителя и сумматорапозволило повысить оперативность пе"рестройки параметров закона распреде"ления Формируемых случайных временныхинтервалов.Формула и з о б р е т е н и я1. Генератор случайных временных интервалов, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, преобразователь вероятность - вероятность, две группы элементов И, счетчик, генератор тактовых импульсов, генератор равновероятной цифры, два формИрователя импульсов, два триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, причем группа информационных выходов датчика равномерно распределенных случайных чисел соединена с группой входов преобразователя вероятность- вероятность, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первые входы элементов И первой группы соединены с выходом конца операции датчика равномерно распределенных случайных чи" сел, выход переполнения счетчика соединен со счетным входом первого триггера, с первыми входами первогО, второго, третьего и четвертого элементов И, прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и со счетным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с входом вычитания счетчика, вход суммирования которого соединен с инверсным выходом второго триггера и с третьим входом второго элемента И, четвертый вход которого соединен с первым информационным выходом генера" тора равновероятной цифры и с третьим входом четвертого элемента И, четвертый вход которого соединен с инверс" ным выходом первого триггера и с третьим входом третьего элемента И, четвертый вход которого соединен с вторым информационным выходом генератора равновероятной цифры и с четвертым входом первого элемента И, выходкоторого соединен с первым входомпервого элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом первогоФормирователя импульсов, вход которого соединен с выходом. четвертого эле-мента И, выход второго элемента Исоединен с первым входом второгоэлемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с выходом третьего элементаИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов Ивторой группы, выход первого элементаИЛИ соединен с входом второго Формирователя импульсов и является выходомгенератора, выход второго Формирователя импульсов соединен с обнуляющимивходами первого и второго триггеров, 20 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения Функциональныхвозможностей за счет изменения первого и второго моментов заданного закона распределения, в него введены блок 25 вычисления минимального временногоинтервала, блок задания параметрамасштаба, блок задания параметра расположения, элемент задержки, умножитель, сумматор и группа элементов 30 ИЛИ, причем группа выходов преобразователя вероятность - вероятность соединена с группой входов первого со- .множителя умножителя, группа входоввторого сомножителя которого соедине"на с группой выходов блока заданияпараметра масштаба, подключенных кгруппе входов задания параметра масштаба блока вычисления минимальноговременного интервала, группа входов 40 задания параметра расположения кОтОрого соединена с группой выходов блока задания параметра расположения ис группой входов первого слагаемогосумматора, группа входов второго 45 слагаемого которого соединена с группой выходов умножителя, выход датчика равномерно распределенных случай"ных чисел соединен через элементзадержки с входом разрешения суммиро вания сумматора, группа выходов которого соединена с вторыми входамиэлементов И второй группы, выходысоединены с первыми входами элементовИЛИ группы, вторые входы которых соединены с выходами элементов И первойгруппы, выходы элементов ИЛИ группысоединены с установочными входамисчетчика, выходы блока вычисленияминимального временного интервала1553973 е 8. Соединены с вторыми входами элементов И первой группы.2. Генератор по п.1, о т л и ч а- Ю щ и й с я тем, что блок вычисле-, ния минимального временного интервала Состоит из датчика границы интервала, умножителя и сумматора, причем выходы датчика границы интервала соединеНы с входами первого сомножителя ум" ножителя, входы второгосомножителякоторого являются входами задания параметра масштаба блока, выход умножителя соединен с входом первого слагаемого сумматора, вход второго слагаемого которого является входом задания параметра расположения блока,выход сумматора является выходомблока.1553973 Составитель Д.ФеликсонРедактор Л.Веселовская Техред Я.Дйдык Корректор лий ираж 5 Ь одписное В м ж ш1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород,. Ул.Гагарина, 191 аказ 157 НИИПИ Го дарственног 113035комитетаМосква изобретениям5, Раушская н открытиям при ГК