Генератор случайных чисел

 

(19) (111

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 0 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3408563/18-24 (22 ) 11. 03. 82 (46 ) 23 ° 01. 84. Бюл, 9 3 (72) В.П. Гондарев и И.Н. Федоренко (71 ) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (5 3 ) 681. 325 (088 ° 8 ) (56) 1. Бухараев P.Ã., Захаров В.М.

Управляемые генераторы случайных кодов. Казань,. 1978.

2. Четвериков В.Н., Баканович Э.A.

Меньков A. В. Вычислительная техника для статистического моделирования.

М., "Советское радио", 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 213424, кл. G 06 F 7/58, 1966 (прототип).

4. Авторское свидетельство СССР

9 892715, кл., Н 03 К 13/24, 1980. (54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий блок памяти, первый генератор случайного сигнала, прямой выход которого соединен с первыми входами охем сравнения группы, первую группу элементов И, о т л. и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит счетчикдешифратор, вторую группу элементов

И, группу элементов ИЛИ и второй генератор случайного сигнала, выход которого соединен с вторыми входами схем сравнения группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов счетчика-дешифратора каждый -й (= Г, > p — число элементов И в первой,и второй группах — в каждой) выход счетчика-дешифратора соединен с первым входом

i --го элемента И первой группы и с первым входом (n - i + 1)-го элемента И второй группы, прямой и инверсный выходы первого генератора случайного сигнала подключены к вторым входам элементов И соответственно

Ф первой и второй групп, выходы -х элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому н этоэому входам -го элемента ИЛИ в группе, выходы элементов ИЛИ группы соединены с группой информацион- Я ных входов блока памяти соответственно, управляющий вход и информационный выход которого являются соответственно управляющим входом и информационным выходом генератора.

1068934

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для получения многомерных случайных сигналов, имеющих распределение порядковых статистик.

Известен управляемый генератор случайных кодов, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, числовой регистр, запоминающее устройство для хранения постоянных коэффициентов, нелинейные 10 ,цнфровые преобразователи, устройство умножения и сумматор. Исходное случайное число разбивается в числовом регистре на две части, одна из которых возводится в квадрат, куб и так 15 далее с помощью цифровых нелинейных преобразователей. Полученные степени умножаются на считываемые из запоминающего устройства постоянные коэффициенты и затем суммируются С11 ° 20

Однако в этом генераторе реализуется сложный алгоритм вычисления, что требует больших затрат оборудования и времени для получения чисел с необходимым законом распределения.

Известен управляемый вероятностный преобразователь, содержащий блок источников напряжений шума, которые совместно с триггерами приемного регистра и схемами коррекции образу- 30 ют набор равновероятностных двоичных элементов, дешифратор с набором дизъюнкторов на выходе, служащих . для объединения выходов дешифраторов в соответствии с заданным вероят-З5 ностным законом, коммутирующее устройство или наборное поле, блок преобразования пространственно распределенных случайных величин в соответствующие случайные временные интервалы и постоянное запоминающее 40, устройство C2l .

Недостатком данного преобразователя является необходимость применения значительного числа источников 45 .шумового напряжения для получения заданной точности воспроизведения функции и большого объема электронного оборудования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор случайных чисел, содержащий генератор исходных случайных сигна лов, блок памяти, группу схем сравнения, первые входы которых соединены с.прямым выходом генератора случайных сигналов, элементы И и блок памяти СЗ ).

Однако при попытке использования известного устройства для генериро- 60 вайия многомерных случайных сигналов, имеющих распределение порядковых статистик, затраты оборудования значительно возрастают, что затрудняет его применение. 65

Целью изобретения является упрощение генератора.

Для достижения поставленной цели в генератор случайных чисел, содержащий блок памяти, первый генератор случайного сигнала, прямой выход которого соединен с первыми входами схем сравнения группы, первую группу элементов И, введены счетчик-дешиФРатор, вторая группа элементов И, группа элементов ИЛИ и второй генератор случайного сигнала, выход которого соединен с вторыми входами схем сравнения группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов счетчика-дешифратора, каждый i-й (i = Г, и, n - число элементов И в первой и второй группах -, в каждой) выход счетчика-дешифратора соединен с первым входом i-ro элемента И первой группы и с первым входом (и-i+1)- го элемента И второй группы, прямой и инверсный выходы первого генератора случайного сигнала подключены к вторым входам элементов. И.соответственно первой и второй групп, выходы i-x элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому и второму входам

i-го элемента ИЛИ в группе, выходы элементов ИЛИ группы соединены с группой информационных входов блока памяти соответственно, управляющий вход и информационный выход которого являются соответственно управляющим входом и информационным выходом генератора.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит первый генератор 1 случайного сигнала, схемы 2 сравнения, второй генератор 3 случайного сигнала, счетчик-дешифратор 4, элементы И 5, элементы ИЛИ б, блок 7 памяти, вход 8 и выход 9.

Счетчик -дешифратор описан в С4 „

Устройство работает следующим образом.

С выхода первого генератора 1 случайного сигнала сигналы с распределением wq(x) поступают на первые входы схем 2 сравнения, на другие входы каждой из которых поступают сигналы с распределением w<(х) с различных выходов второго генератора 3 многомерных вспомогательных случайных сигналов. Выходы схем 2 сравнения воз бу кдены в единичное состояние, когда сигнал с выхода генератора 3 многомерных случайных сигналов меньше или равен сигналу с выхода генератора 1 случайных сигналов. В противном случае выходи схем 2 сравнения возбуждены в нулевое состояние.

В счетчике-дешифраторе 4 осуществляется подсчет и дешифрация возбужденных выходов. В каждый момент

1068934 времени с заданными вероятностями возбужден только один выход счетчика-дешифратора. Каждый k-й выход. счетчика-дешифратора 4 управляет первой группой элементов И 5, через который на k-й элемент ИЛИ 6 проходят прямоте значения сигнала с выхода генератора 1 случайных сигналов, а также второй группой элементов И 5, через который на (п-i+1)-й элемент

ИЛИ 6 проходят инверсные значения сигнала с выхода генератора 1 случайных сигналов. С выхода каждого элемента ИЛИ 6 информация поступает в определенные группы ячеек блока 7 памяти.-По управляющим воздействиям с входа .8 на выход 9 считывается необходимая информация..

Использование новых элементов и— связей позволяет параллельно получать многомерные случайные сигналы,имеющие распределения порядковых статистик, например P - и g -распределения. В известном устройстве для получения многомерных сигналов, имеющих, например ь -распределения порядка и, необходимо поставить и подобных устройств или увеличить время

5 обработки в и раз с одновременным увеличением объема памяти в и раз для хранения опорных распределений.

В предлагаемом устройстве генерирование многомерных )5 -распределенных

10 случайных сигналов порядка и производится в однсм устройстве при незначительных затратах дополнительного . оборудования. Использование инверсного выхода датчика исходных случайных сигналов позволяет увеличить в два раза производительность процесса накопления значений выходных сигналов в запоминающем устройстве.

Предлагаемое устройство можнО ши20 роко использовать в качестве генератора случайных сигналов при решении широкого класса задач обработки информации.

1068934

Составитель A. Карасов

Редактор И. Николайчук Техред A.Бабинец

Корректор И. Иуска

Подписное

Заказ 11473/45 Тираж 703

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rrn делам изобретений и открытий113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4