Генератор псевдослучайной последовательности импульсов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования гомеостатических процессов случайных величин , в качестве статистического тренажера, для статистических игр и т.п. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Генератор содержи.т блок 1 синхронизации, счетчик 2 тактовых импульсов, группу эле-- ментов ИЗ, выход 4, группу дешифраторов 5, реверсивные счетчики 6,7, группу блоков 8 индикации, блок 9 индикации , многоканальный источник 10 импульсных помех. Генератор позволяет исследовать влияние интенсивности и числа каналов помех на эффективность гомеостатической системы. Если помехи имитировать вручную, то генератор можно использовать в качестве тренажера, который позволяет исследовать и тренировать реакцию испытуемого человека на визуальное отображенное в блоках 8,9 индикации состояние системы. При этом возможны две различные постановки задачи: ускорить приход системы в, устойчивое состояние либо не дать ей успокоиться. Если помехи имитируются вручную двумя и более людьми, предложенный генератор может использоваться в качестве технического игрового устройства, тренирующего зрительную реакцию на .сложную рандомизированную визуальную информацию. Генератор может быть использован также в качестве источника равномерно распределенных случайных чисел. 2 ил. I сл 00 о. СП vj о

I I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5и 4 G 06 F 15/20 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4007340/24-24 (22) 14. 11.85 (46) 23.04.87 Бюл. Р 15 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро по лифтам (72) А. С. -Б. Карасов (53) 681. 3 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

Ф 1247886, кл. G 06 Г 7/58, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 917316, кл. Н 03 К 3/84, 1979. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования гомеостатических процессов случайных величин, в качестве статистического тренажера, для статистических игр и т.п. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач. Генератор содержит блок 1 синхронизации, счетчик 2 тактовых импульсов, группу элементов И 3, выход 4, группу деш.;фраторов 5, реверсивные счетчики 6,7, „.зо„„иылг. группу блоков 8 индикации, блок 9 индикации, многоканальный источник 10 импульсных помех. Генератор позволяет исследовать влияние интенсивности и числа каналов помех на эффективность гомеостатической системы, Если помехи имитировать вручную, то генератор можно использовать в качестве тренажера, который позволяет исследовать и тренировать реакцию испытуемого человека на визуальное отображенное в блоках 8,9 индикации состояние системы. При этом возможны две различные постановки задачи: ускорить приход системы в, устойчивое состояние либо не дать ей успокоиться.

Если помехи имитируются вручную двуе мя и более людьми, предложенный генератор может использоваться в качестве технического игрового устройства, С тренирующего зрительную реакцию на .сложную рандомизированную визуальную 2 информацию. Генератор может быть использован также в качестве источника равномерно распределенных случайных чисел. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования гомеостатических процессов и систем случайных величин, в качестве статистического тренажера, для статистических игр и т,п.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

На фиг.1 приведена функциональная схема генератора; на фиг.2 — временная диаграмма работы блока синхронизации.

Генератор содержит блок 1 синхро- 15 низации, счетчик 2 тактовых импульсов, группу элементов И 3, группу дешифраторов 5, группу реверсивных счетчиков 6, реверсивный счетчик 7, группу блоков 8 индикации, блок 9 индика- 20 ции, многоканальный источник 1С импульсных помех.

Принцип работы генератора состоит в следующем, Система, как правило, содержит: 25 большое число элементов, которые могут изменять состояние друг друга и свое состояние, под влиянием внешних помех, управляющих воздействий и внутренних воздействий, величина и направ 30 ленность которых определяется совокупным состоянием всех элементов системы. В состояние покоя система при.ходит в том случае, когда влияние элементов друг на друга уравновешено. 35

Будучи выведенными из состояния равновесия, элементы системы в течение определенного времени находятся в состоянии случайного блуждания под влиянием случайно изменяющихся внут- щ ренних сил, после чего случайно приходят вэ одно из устойчивых состояний.

Система характеризуется большим числом устойчивых состояний. Эффективность системы определяется временем 45 ее прихода в устойчивое состояние.

Одной из задач, решаемых при моделировании гомеостатических систем, является исследование влияния интенсивности помех на устойчивость систе- 50 мы и на время ее прихода в устойчивое состояние.

В генераторе подвижные элементы моделируются счетчиками 6. Взаимное влияние элементов друг на друга реализуется цепями обратной связи, образованными счетчиком 7 и дешифраторами 5. При этом выход одного из разрядов каждого счетчика 6 соединен с

7 г одним из информационных входов счетчика 7. Возможен случай, когда выходы некоторых счетчиков 6 не соединены с входами счетчика 7 (если счетчиков 6 больше числа входов счетчика 7). Дешифраторы 5 настроены так, что сигналы на их одноименных выхо" дах являются совместными событиями.

Каждый выход каждого дешифратора дешифрирует не оцну кодовую комбинацию счетчика 7, а некоторое подмножество из общего множества его состояний.

Для каждого выхода каждого дешифратора эти подмножества не пересекающиеся. Для одноименных выходов всех,цешифраторов эти подмножества пересекающиеся. Дешифраторы 5 и счет чики 7 и 8 образуют основу генератора.

Блок 1 синхронизации синхронизирует работу всех блоков, временная диаграмма его работы приведена на фиг.2. Первым появляется сигнал на первом выходе блока 1. По этому сигналу осуществляются переходные процессы в счетчике 6. После исчезновения этого сигнала появляется сигнал на втором выхоце блока. По этому сиг налу счетчик 7 может просуммировать или вычесть один импульс. По истечении заданного интервала времени появляется сигнал на третьем выходе блока 1. По этому сигналу осуществляется смена кода в счетчике 7. Сигналы на втором и третьем выходах бло ка исчезают одновременно. На этом за. канчивается один такт работы генератора, Счетчик 2 подсчитывает число тактов, в течение которых система при" ходит в устойчивое состояние.

Блоки 8 и 9 индикации индицируют состояния счетчиков 6 и 7. Источник 10 импульсных помех моделирует потоки внешних воздействий. Внешними воздействиями могут быть случайные помехи либо действия оператора. В общем случае блок 10 представляет собой источник случайных потоков импульсов.

Генератор работает следующим обра зом.

Устойчивое состояние генератора идентифицируется состоянием переполнения счетчика 7, При этом появляется сигнал на выходе переполнения счетчика, который открывает группу 3 элементов И. Последний пропускает

13057

55 код с выхода счетчика 2 на выход 4 для статистической обработки информации о числе тактов работы генератора, в течение которых он приходит в устойчивое состояние. 5

Сигнал с выхода переполнения счетчика 7 поступает также на его суммирующий вход,так как в этот момент времени имеет место сигнал на синхронизирующем входе счетчика 7 с второго выхода блока 1 синхронизации, то счетчик 7 переходит в нулевое состояние. На выходе переполнения счетчика 7 сигнал исчезает, вследствие чего группа 3 элементов И закрывается, и появляется сигнал на его нулевом выходе, который сбрасывает счетчик 2. Если при этом в интервале времени до появления сигнала на третьем выходе блока 1 синхронизации появляется импульс помехи на"вычитающем выходе счетчика 7 с соответствующего выхода источника 10 помех, то счетчик 7 вновь приходит в состояние переполнения и работа схемы протекает в описанной последовательности.

При появлении сигнала на выходе

"Запись" 7-вход счетчика 7 с третьего выхода блока 1, счетчик 7 устанавливается в состояние кода, который

30 имеет место на его информационных входах (D-входы) с выходов определенных разрядов счетчиков 6. Код с информационного выхода счетчика 7 подается на информационные входы счетчиков 6 и дешифруется дешифраторами 5, следствие чего появляются сигналы на од1

11 11 ном из входов V", "+ "-н счетчиков 6. При появлении импульса на первом выходе блока 1, счетчики 6 независимо друг от друга осуществляют одно из действий из набора: "Занести код", "Прибавить 1", "Вычесть 1", Вследствие этого изменяется код на входах счетчика 7, который записывается в него при появлении импульсов на втором и третьем выходах генератора 1. Если при этом счетчик 7 не устанавливается в состояние переполнения, то описанный процесс случайного блуждания продолжается до прихода системы в устойчивое состояние.

Затем начинается новый цикл блуждания.

Поступающие с выходов источника 10 случайные потоки импульсов в случайные моменты независимо друг от друга сбрасывают счетчики 6 и из07 4 меняют состояние счетчика 7, то еще больше рандомизирует работу генератора. При малых значениях интенсивности помехи практически не влияют на время прихода системы в устойчивое состояние, По мере увеличения интенсивности помех влияние их на систему увеличивается. В большинстве случаев время успокоения системы при этом увеличивается, однако может и уменьшаться. Это зависит от числа каналов помех, места воздействия помех, их соотносительной величины и других причин. Возможны ситуации, когда система вообще не приходит в состояние покоя. Предлагаемый генератор позволяет исследовать влияние интенсивности и числа каналов rroMex на эффективность модепируемой геомеоСтатической системы.

Если помехи имитировать вручную, то предлагаемый генератор можно использовать в качестве тренажера, который позволяет тренировать реакцию испытуемого (человека) на визуальное в блоках 8 и 9 индикации отображение состояния системы. При этом возможны две различные постановки задачи: ускорить приход системы в устойчивое состояние либо не дать ей успокоиться, пользуясь визуальным отображением состояния системы. Если помехи имитируются вручную двумя и более людьми, то генератор может использоваться в качестве технического игровога устройства, тренирующего зритель ную реакцию на сложную рандомизированную визуальную информацию. Играющие могут решать две указанные выше антогонистические задачи.

Генератор может быть использован также в качестве источника равномерно распределенных случайных чисел.

Случайные числа в этом случае могут считываться с выходов любого счетчика 6 либо счетчика 7 в заданные моменты времени, а также для моделирования случайных блужданий и позволяют определять, в частности, вероятности прихода системы в заданные устойчивые состояния.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайной последовательности импульса, содержащий блок синхронизации, счетчик тактовых импульсов, группу элементов И, группу дешифраторов, о т л и ч а ю щ и й13057 дух.

Составитель В.Фукалов

Техред В. Кадар

Корректор С.Черни

Редактор Н.Гунько

Заказ 1454/48 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, он дополнительно, содержит реверсивный счетчик, группу реверсивных счетчиков, блок индикации, группу блоков индикации, многоканальный источник импульсных помех, причем разрядные выходы счетчика тактовых импульсов соединены соответственно с информационными входами элементов И группы, выходы которых fO являются группой выходов генератора, первый выход блока синхронизации соединен с синхронизирующими входами реверсивных счетчиков группы и со счетным входом счетчика тактовых им- f5 импульсов, вход "Сброс" которого соединен с выходом обнуления реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с управляющими входами элементов И группы и с суммирую- 29 щим.входом реверсивного счетчика, информационный выход которого соединен с входом блока индикации и с информационными входами реверсивных

07 6 счетчиков группы и дешифраторов группы, первый, второй и третий выходы каждого из дешифраторов группы соединены соответственно с входами "Запись кода", "Суммирование" и "Вычитание" соответствующего реверсивного счетчика группы, информационный выход каждого из которых соединен с входом соответствующего блока индика- ии группы, второй и третий выходы блока синхронизации соединены соответственно с синхронизирующим вхо. дом и с входом "Запись кода" ревер-. сивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом многоканального источника импульсных помех, группа выходов которого соединен с входами "Сброс" реверсивных счетчиков группы соответственно, выход K-го разряда (К=1,м, м — число

6 разрядов реверсивного счетчика) каждого из которых соединен с соответо ствующим разрядным входом реверсивного счетчика.