Управляемый генератор случайных событий

(61) Дополнительное к авт. свид-ву -- (22) Заявлено 15,12.77 (21) 255618318-24 с присоединением заявки Хе --(53) УДК 68.325 Опубликовано 15.05.80. Б 1 оллетень Ло 8Дата опубликования описания 17.05.80 до делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. С. Гладкий и Л. Б. Овсянникова Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им, И. М. Губкина(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР СЛУьАЙНЫХСОБЪТИЙ ГсУдРстминый комитет (23) Приоритет -1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач методом статистических испытаний,Известен генератор случайных колебаний, содержащий регистры, триггеры, элементы И, ИЛИ, датчик случайных чисел, генератор импульсов, блоки сравнения, преобразователь код-напряжение 1.Однако этот генератор не позволяет формировать случайные исходы, заданные дискретным распределением.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является управляемый генератор случайных исходов, содержащий управляемый вероятностный (1,п)-полюсник, входные блоки преобразования информации 21. Этот управляемый генератор работает по схеме параллельного действия, что приводит к тому, что при реализации случайных исходов, заданных дискретным распределением с большим числом узловых точек К (К=500 и более) генератор становится сложным и громоздким, требует большого оборудования. Целью изобретения является упрощениегенератора.Для достижения поставленной цели генератор содержит блок пересчета, блок памяти и блок управления, выходы которосо соединены с первыми входами блока памяти, управляемого вероястностного (1,п)-полюсника и блока пересчета соответственно, второй вход которого объединен со вторым входом блока памяти и подключен к выходу управляемого вероятностного (1,п) -по О люсника, второй вход которого подключен квыходу блока памяти, третий вход которого является первым входом генератора, третий, четвертый и пятый входы блока пересчета являются вторым, третьим и четвертым входами генератора, первый и второй выходы блока пересчета являются первым и вторым выходами генератора.На фиг. 1 представлена блок-схема управляемого генератора случайных событий; на циг. 2 - блох-схема блока управления;2 о на фиг. 3 - функциональная схема блокапамяти; на фиг. 4 - блок-схема блока пересчета.Управляемый генератор случайных событий содержит блок 1 управления, выходыкоторого соединены с первыхи Входами блока: памяти, управляемоГО ВероятностноГО ,1,п)-полюсн;ка 3 и Олока. -, пересчета, ьторой Вход которого обьсдине 5 со вторым вхо- ,0 " блрка 2 паляти и подключен к Выходу у 1 ГавлясОГО ВепоятностнОГО (1,п) -полюснка 3, ВтОрОЙ Вход котОООГО подключен кБлок 1 управления сОдержит Генератор 5 актовых нмнульсоя. Вентиль б, триггер 7, ла.,Л 5.е:и.51 счетчик 8 импульсов с козр 11 и 3 псресета, депифратор 9.Б,к 0 1 зм 5 ти содс)жпт Вентили, Элементы 11:5 л 5 гт 1, заелелты 12 11,111.л е м с н га 5 , а 3 а б л О ка и а м 5 т и, 10 лк еОыт любои (на Йеррит ах., пОтенциальных злемептах и др . ОсббсппОстью блока памят 1 5 Вляется Возмокзость снтьВапня по Оч. ному адрес-колнде Оуппы чисел В папа;1- .слПО 1 коде без ВЗр иения 1 и циализацля блока Имяи сосгои В следуюцем. Па"чЯть имеет К,К - число Г)1 ек,нскретнОЙ Внкци, пасп 1 дс,спия) 1 д,)ссов, Кахдыи а рсс; 0;1; пжидночное и с 51 60., ИОЙ раз 1 ядпости порядка 20-25, что соответствует точности задания ги ходных данных. Все адреса разбиты на К групп, каждую груп.;мпн;1 Г Г;авпос .ис;О П 1 ппь В; ад. Веса логст сНтываться пО двум н зевиси мыл КаИЛНХ 1. 11 ри Возбуждении по перВОму кнал 1 одн;времснпо В паоаллельном коде счтьвастся с 11 вый яр с чисел, СостоящийгпзР, (Г."авных) чисел. 1.апр;мео, еслил.: =- 1024, то пи 1 ВОЗОужденни НО перБОму КЗНН;. ОДНОРСМСПО СЧИТЫВаОТСЯ ГЛВЬЕ чис,1 а, находяциеся В ячеЙках с нОмерОМ 3., 04, 9 б, 128, 00, 19 и .Д. Вплоть ДО 1024 = 2 Ь. Возбуждение по второму каналу несет информацию о номере группы, В том слу 1 а с сиГы Взклтс я Одновременно ( также без. разр шГНЯ В араллельном коде без числа, ВИНОЙ Гр,11 ы. Ткил Образом, при ВОЗОуждении по первому и Второму кана:1 ам Вс 5 кий )аЗ счи ывается Одно и то же кОличесГВО Нсе,1К = и, которые 060 азъют Гпуппы узлОлых точек дискретнОЙ функ",и распределения. Оба разя указанные гпуппь чипстуают В управляемый Вероятностный (1,и) -полюсник.Блок ерссчета предназначен для вычисления номе(э сост 05 и 51 Генератора слуаиных сОбытий и для Вычис,ени 51 31 ачения случайного числа, если генератор случайных событий работает В режиме датчика случайных чисел.Блок пересчета содержит депифратор 13, счетчик-делитель 14 на три, регистры 5, 1 б памяти, Вентили 17, умпожители 18. элементы 19 задержки, регистр 20 памяти, сумматоры 21, Вьпгитатель 22.Блок 4 работает следующим образом.После первого срабатывания (1,п)-полюсника 3, нолер его состояния 1, через вентиль 1 поступает в умножитель, куда одновременно подается значение Ь 1. После их перемножения результат заносится в сумматор 21. После второго срабатывани Й (1,п)-полюспика 3 процедура повторяется теперь только с числами ) а и Ь. После 2-х тактов процесс накопления суммы в сумматоре 21 заканчивается и на 3-ий такт результат, указывающий на номер состояния устройства в виде двоичного кода, сичтывается через вентили 17 на основной выход е. Вторая часть схемы работает следующим образом. Номер состояния устройства 1, снимаемый с выхода е, поступает в умножитель 18, где Г( перемножается с ЬХ (интервал разбиения функции распределителя) и результат складывается с Хо (Х 1= = Рх. - начальное значение случайного числа) в сумматоре 21 и поступает на выход ж. Злеленты задержки необходимы для развязки работы схемы во времени.В качестве примера рассмотрим работу генератора, когда дискретная функция распределения имеет 1 б узловых точек (фиг. 3). По входу а заданная функция распределения записывается в блок 2 памяти, По.входу в в блок 4 записываются 61=4 и Ь а= 1. Первый тактовый импульс из блока 1 управления возбуждает датчик случайных равномерно-распределенных чисел (1,п) -полюсника 3, второй считывает главные числа, находящиеся в ячейках 4, 8, 12, блока 2. Эти числа поступают в управляемый вероятностный (1,п) -полюсник, в котором разыгрывается исход случайного события, заданного дискретным распределением, определяемым содержимым в ячейках 4, 8, 12, 1 б. На основе сравнения случайного равномерно-распределенного числа с содержимым ячеек с номерами 4, 8, 12, 1 б в (1,п)-полюснике 3, на его выходе появляется сигнал 1=-3, тогда вторым импульсом блока управления считывается 3 группы чисел из ячеек 9, 10, 11, 12, которые поступают в (1,п)-полюсник 3. Предположим, что после срабатывания (1,п) -полюсника 3 на его выходе появился сигнал 1 =4, Это значит, что на выходе е блока 4 пересчета, появится сигнал ) =-4(3 - 1)+4=12. Введение новых блоковблока управления, специализироВанного блока памяти и блока пересчета выгодно отличают предлагаемое устройство от известного, существенно упрощая его. Для реализации случайного исхода, заданного дискретной функцией распределения с ислом узловых точек К = 1024 с помощью известного генератора потребовалось бы 024 схемы параллельного сравнения чисел, 1024 триггеров,1024 схемы совпадения, 1024 выходных устройств, т.е, устройство для такого распределения сложно и громоздко. Поставленную задачу с помощью предлагаемого генератора можно решить, имея 32( 1024 =32) схемы сравнения чисел, 32 триггера, 32 схемы совпадения, 32 выход734767 Формула изобретения е" фиг, 1 ных устройства и дополнительное оборудование блоков 1 и 4, которые просты в реализации и требуют дополнительного оборудования в небольшом количестве. Управляе)алый генератор случайных событий, содержащий управляемый вероятностный (1,п) -полюсник; отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит блок пересчета, блок памяти и блок управления, выходы которого соединены с первыми входами блока памяти, управляемого вероятностного (1,п) -полюсника и блока пересчета соответственно, второй вход которого объединен со вторым входом блока памяти и подключен к выходу управляемого вероятностного (1,п)-полюсника, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, третий вход которого является первым входом генератора, третий, четвертый и пятый входы блока пересчета являются вторым третьим и четвертым входами генератора, первый и второй выходы блока пересчета являются первым и вторым выходами генератора. 1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМг 227402, кл, Н 03 К 3/82, 1966.2. Авторское свидетельство СССРМг 213424, кл. б 06 Р 1/02, 1976 (прототип).734767оЛОСоставитель А. Карасов Редактор С. Патрушева Техред К. Шуфрич Корректор А. Гриценко Заказ 2228/15 Тираж 641 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4