Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при статистическом моделировании . Цель изобретения - повышение точности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, первичньш источник 3 тактовых импульсов, двухвходовые импульсы 4 по модулю два, трехвходовые сумматоры 5 по модулю два, коммутатор- 6, регистр 7 кода, блок 8 памяти, элементы ЗАПРЕТ 9, элементы И 10, вычитатель 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (50 4 G 06 F 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001173/24-24 (22) 29.12.85 (46) 07.04.87. Бюл. 1(13 (71) Акустический институт им.акад.

Н.Н.Андреева (72) Н.А.Глазунова, А.И.Карякин, С.Н.Сапрыгин и И.И.Якимович (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 991421, кл. G 06 F 7/58, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N9 680008, кл. G 06 F 7/58, 1977. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при статистическом моделировании. Цель изобретения - повышение точности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, первичный источник 3 тактовых импульсов, двухвходовые импульсы 4 по модулю два, трехвходовые сумматоры 5 по модулю два, коммутатор 6, регистр 7 кода, блок 8 памяти, элементы ЗАПРЕТ 9, элементы И 10, вычитатель 11. 1 ил.

1302275

Изобретение относи тся к области вычислительной техники и может быть использовано при статистическом моделировании.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит генератор I тактовых импульсов, счетчик 2, первичный источник 3 равномерно распределенных случайных чисел, двухвходовые сумматоры 4 по модулю два, трехвходовые сумматоры 5 по модулю два, коммутатор 6, регистр 7 кода, блок 8 памяти, элементы 9 "Запрет", элементы И 10, выходы элементов 9 подключены к первым входам вычитателя ll, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам элементов

И 10, выход вычитателя 11 является выходом генератора случайных чисел.

Работа устройства основана на масштабировании коэффициентов Ь; по сте25 пеням числа 2 и умножении во временной области случайного сигйала на константы, основанном на ч ом, что у двух случайных последовательностей

CZ, где константа С Е (-1.,11, = О, (M-1), и (с1 — d )Е;; где

1 при j c (1-С) С/2; с1

0 при других j, одинаковые статистические характери . — 35 тиКи, т.е.. умножение каждого значения случайного сигнала Z на постоян) ную С можно заменить изменением знака Z äëÿ некоторых j.

Зйачения выходного сигнала после масштабирования весовых коэффициен— тов по степеням числа 2 определяются суммами П-

Y= — +C;Z; ° 2

45 где С,= Ь; 2", oc — наименьшее целое положительное число, при котором

С E t-1,1 для всех i Z," — значения разрядов и их сумм по модулю два дво- 0 ичных чисел Х>.

Для вычисления значения Y необ1 ходимо выполнить m арифметических сложений. Использование умножения во временной области приводит к алгорит- 5 му работы устройства

1 — 1 1

Y> = 2«, 2 — d;> ° Е;1 ° 2 — «ус -- d;> =

1 -=-О 1=0

2 (Ql)

3 где P u Q — двоичные числа, так как сl Z; =. (О; 1jj.

В этом алгоритме вычисляют однотактной операцией все разряды двоич-.. ных чисел P и Я, а для определения

Y требуется только одна операция вычитания многоразрядных чисел P u Q.

Значения с1;„ записываются в блок

8 памяти, выполненный, например, на интегральной микросхеме постоянной памяти емкостью M m.

Устройство работает следующим образом.

Тактовые импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход счетчика 2, на разрядных выходах которого формируется двоичный код адреса блока 8 памяти, и на тактовых вход источника 3. После прихода тактового импульса на выходах источника 3 и блока 8 форМируются соответственно двоичный код Х и значения одноразрядных коJ эффициентов (do>,...,d<,1 ) . В перО) ъ-1 вой группе 4 сумматоров по модулю два формируются двойные суммы (Хс, O+

О+ Х,), Хв-т О+ Х„,, ), а во второй группе 5 сумматоров по модулю два формируются тройные суммы (Х„ ®

О+Х О+Х ) ... (Хи — 3 О+Хд О+Х,).

Значения этих сумм и разрядов Хо,..., X чисел Х поступают на соответствующие входы коммутатора 6, на управляющие входы которого с выхода регистра 7 кода поступает код номера распределения формируемых устройством чисел Y. Необходимые для вычис— ления Y разряды числа Х и суммы этих разрядов по модулю два определяются разложением функции F в ряд по ортогональным функциям Уолша, т.е. зависят от заданного закона распределения. Таким образом, на выходы с номерами О, m-1 коммутатора 6 соответственно подаются разряды числа Х и часть двойных и тройных сумм по модулю два разрядов числа Х. Сигнал на

i-м выходе коммутатора 6 обозначим

Е . С выхода блока 8 памяти на первый инверсный вход i-го элемента 9

Запрет11 и первый вход i-го элемента И 10 поступает значение, на вторые входы i — х элементов 9 "Запрет" и элементов И 10 — сигнал Z а с выходов этих элементов соответственно на первые и вторые входы вычитателя

11 подаются коды (d >, Е; ) и (d; °, 1302275

Составитель А.Карасов

Редактор Л.Гратилло Техред Л.олейник Корректор А.Ильин

Заказ 1217/48 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

Z1> ), которые равны i-м разрядам двоичных чисел Р и 0 . Выходы (и-<)

) .J старших разрядов вычитателя являются выходом двоичного числа.

Y = (P -Q)/2

5

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом "Оп->О рос" первичного источника равномерно распределенных случайных чисел, группу двухвходовых сумматоров по модулю два, входы которых соединены с выхода первичного источника равндмер-15 но распределенных случайных чисел соответственно, группу трехвходовых сумматоров по модулю два, входы которых соединены с выходами разрядов первичного источника равномерно распре- 20 деленных случайных чисел соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит коммутатор, регистр кода, 1 25 группу элементов И, вычитатель,группу элементов "Запрет", блок памяти и счетчик, счетный вход кото ого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а информационный выход счетчика соединен с адресным входом блока памяти, выходы разрядов которого соединены с инверсными входами элементов "Запрет" гругпы соответственно и с первыми входами элементов

И группы соответственно, вторые входы которых соединены с прямыми входами соответствующих элементов "Запрет группы и подключены к соответствующим выходам коммутатора, первая группа информационных входов которого соединена с выходами первичного источника равномерно распределенных случайных чисел соответственно, выходы двухвходовых сумматоров по модулю два группы соединены с второй группой информационных входов коммутатора соответственно, третья группа информационных входов которого соединена с выходами трехвходовых сумматоров по модулю два группы соответ— ственно, выход регистра кода соединен с управляющим входом коммутатора, выходы элементов "Запрет" группы соединены с группой входов уменьшаемого вычитателя, выходы элементов И группы соединены с группой входов вычитаемого вычитателя, выход которого является выходом генератора.