Генератор потока случайных событий

 

!

А,А.Sóðáà, Н.Е.Бакулин, A.A.Èâëåâ, Н".П.Срйький.,,: и В.С.Фоменков

- -" .l (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПОТОКА СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ

Изобретение относится к вычислению и счету и может быть использовано при исследовании различных систем подвергающихся воздействию потоков случайных событий, в частности систем массового обслуживания

Известно устройство для моделирования случайных потоков импульсов с различными закенами распределения, позволяющих получить как непрерывные, так и дискретные функции распределения вероятностей (1 .

Это устройство в основном имеет простую техническую реализацию, однако оно не позволяет моделировать с его помощью события, составляющие полную группу событий.

Наиболее близким к изобретению является генератор потока случайных событий, позволяющий моделировать полную группу событий и содержащий генератор случайного потока импульсов подключенный выхрдом к входу триггера и к управляющему входу генератора кусочно-линейного напряжения, выход которого соединен с информационным входом элемента ЗАПРЕТ, управляющий вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом триггера и с установочным входом элемента задержки выход эпемента ЗАПРЕТ соединен с информационным входом элемента задержки, блок установки вероятностей и блок индикации, подключенный входом к выходу элемента задержки, а блок установки вероятностей соединен с управляющим входом генератора кусочно-линейного напряжения 2 ).

Недостаток этого устройства заключается в том, что элемент ЗАПРЕТ должен закрыться, если на выходе триггера счетчика) появляются два и более импульсов. Но в блок-схеме нет устройства, которое решало бы задачу обнаружения количества импульсов, сосчитанных триггером и выдавало бы управляющие сигналы по заданным условиям. Кроме того в описании прототипа не указано, как настраивается и как выполнен блок установки вероятностей который является определяющим элементом предлагаемого устройства. Для точной работы этого устройства необходим блок индикации с высокой разрешающей способностью по напряжению, снижение разрешающей способности блока индикаций приводит к тому, что моделируемые значения вероятностей

1005043 значительно отличаются от задаваемых. Этот недостаток особенно проявляется в случае задания вероятностей, значительно отличающихся друг от друга.

Цель изобретения — повышение точности моделирования задаваемых вероятностей и упрощение технической реализации генератора потока случайных событий, образующих полную группу.

Для достижения поставленной цели. в генератор потока случайных событий, содержащий генератор случайных импульсов, триггер, блок регистрации, введены два элемента И, генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, наборное поле и группа элементов И, выходы которых-соединены с соответствующими входами блока регистрации, а первые входы элементов И группы подключены к единичному выходу триггера, нулевой выход которого соединен с первыми входами пер го и в горого лементой И, вторые входы которых подключены соответственно к выходам генератора случайных импульсов и генератора тактовых импульсов, а выходы первого и второго элементов подключены соответственно к счетным входам триггера и счетчика, установочные входы которых подключены к входу "Установка" генератора, разрядные выходы счетчика соединены с соответствующими разрядными входами дешифратора, 35 выход которого соединены с соответствующими входами наборного поля, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы. 40

На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора, на фиг. 2 диаграмма его работы.

Генератор содержит генератор 1 случайных импульсов, первый элемент

И 2, триггер 3, второй элемент И 4, группу 5 элементов И, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 7, дешифратор 8, наборное поле 9 и блок

10 регистрации.

Генератор потока случайных событий работает. следующим образом.

Перед началом работы импульсом,. подаваемым на вход триггера 3 "Установка нуля" и на управляющий вход счетчика 7, схема приводится в исход-55 ное положение. Положительный сигнал. с нулевого выхода триггера 3 разрешает прохождение сигналов через эле менты И 2 и 4. Сигнал с единичного выхода триггера 3 запрещает прохож- <0 дение сигналов на вход блока 10 регистрации.

Импульсы с выхода генератора 6 тактовых импульсов через открытый элемент И 4 поступают на вход счет- $5 чика 7. На выходе счетчика с частотой поступления импульсов с генератора 6 происходит смена двоичных кодов чисел.

Частота генератора 6 подбирается таким образом, Чтобы период счета счетчика 7 был значительно меньше математического ожидания периода повторения импульсов генератора 1 случайных импульсов.

При поступлении импульса с генератора 1 случайных импульсов через элемент И 2 на вход триггера 3 про— исходит изменение состояния триггера. Низкий уровень напряжения с нулевого выхода триггера 3 запрещает прохождение импульсов с генератора 6 на вход, счетчика 7 и последующих импульсов с генератора 1 на вход триггера 3. Высокий уровень единичного выхода триггера 3 разрешает прохождение сигнала с выхода наборного поля 9 на вход блока 10 регистрации.

В дешифраторе 8, происходит дешифрация кода числа, зафиксированного на счетчике 7, в результате чего на одном йэ выходов дешифратора появляется сигнал. Вероятность появления сигнала на -м выходе дешифгз 1 ратора Р. = — t где n — количество

2 разрядов советчика.

Сигнал с выхода дешифратора 8 поступает на один из входов наборного поля. Коммутация выходов дешифратора производится предварительно перед включением схемы таким образом, чтобы вероятности появления событий на выходах коммутатора соответствовали заданному вектору вероятностей моделируемой полной группы событий. Для получения заданной вероятности появления сигнала на

k-м выходе коммутатора (Рк ) необходимо объединить N выходов дешиф- ратора (фиг. 23 . Й определяется р из соотношения Й = — "

Р1 "

Точность установки вероятности

Рквозрастает с увеличением разрядности счетчика 7 и соответственно количества выходов дешифратора 8.

Таким образом, в результате по-, явления одного импульса на выходе генератора 1 случайных импульсов на одном из выходов коммутатора с заданной вероятностью формируется сигнал, которЫй через открытые элементы И поступает на вход блока 10.

В блоке 10 происходит фиксация K-ro события иэ полной группы событий.

Так как в дешифраторе происходит дешифрация всех состояний счетчика, любой из выходов дешифратора ком1005043

Формула изобретения

Генератор потока случайных событий, содержащий генератор случайных импульсов, триггер, блок регистрамутируется на один нз выходов поля

9, следовательно, fA

Р 1

Зсз1

Таким образом, данный генератор . 5 позволяет моделировать полную группу случайных событий и отличается простотой технической реализации, повышением точности моделирования, устойчивостью работы схемы, простотой эксплуатации и возможностью использования для его реализации современной базы — интегральных схем.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения в народном хозяйстве будет проявляться за счет использования стандартных элементов, выпускаемых отечественной промышленностью. Кроме того, будут сокращены затраты времени на регулировку устройства и устранения сбоев связанных с меньшей надежностью и неустойчивостью работы аналоговых схем. Экономический эффект будет достигнут эа счет снижения требований к квалификации обслуживающего персонала при переходе на цифровую обработку. ции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит два элемента И, генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, наборное поле и группу элементбв Й, выходы. которых соединены с соответствующими вход дами блока регистрации, а первые входы элементов И группы подключены к единичному выходу триггера, нулевой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых. подключены соответственно к выходам генератора случайных импульсов и генератора тактовых импульсов, а выходы первого и второго элементов

И подключены соответственно и счетным входам триггера и счетчйка, установочные входы которых подключены к входу "Установка" генератора, разрядные выходы счетчика соединены с соответствующими разрядными входами дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами наборного поля, выходы которого соединены с вторыми .входаьл соответствующих элементов И группы.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 504196, кл. G 06 F 7/58r 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 501403, кл. G 06 F 7/58, 1976 (прототип).

1005043

Составитель A.Êàðàcoâ

Редактор Л.Алексеенко Техред Ж.КастелевиЧ. Корректор ! М. Демчик

Заказ 1900/64 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4