Устройство для моделирования равновероятной бесповторной выборки

 

Изобретение относится к вычислительцой технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании сложных вероятностных систем, а также при построении электронных иг ровых автоматов. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство введены генератор случайного потока импульсов , элемент ЗАПРЕТ, равновероятностный 1, N-полюсник, делитель частоты, вторая группа элементов И, шифратор, элемент ИЛИ, группа элементов ЗАПРЕТ, вторая группа триггеров и регистр). Устройств.о характеризуется повьшенной точностью работы особенно при моделировании больших массивов чисел, подлежащих равновероятностной, бесповторной выборке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 41 А1 (51) 4 G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4101671/24-24 (22) 10.06 ° 86 (46) 15.05.88. Бюл. У 18 (72) С.А.Анишин и П,П. Наталенко (53) 68),3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 7524!6, кл. G 06 С 15/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР .

9 1089579, кл.G 06 F 7/58, )982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАВНОВЕРОЯТНОЙ БЕСПОВТОРНОЙ ВЫБОРКИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании сложных вероятностных систем, а также при построении электронных йг ровых автоматов. Цель изобретения— повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство введены генератор случайного потока импуль сов, элемент ЗАПРЕТ, равновероятностный 1, N-полюсник, делитель частоты, вторая группа элементов И, шв ратор, элемент ИЛИ, группа элементов ЗАПРЕТ, вторая группа триггеров и регистр.

Устройство характеризуется повышен1 ной точность)0 работы особенно при моделировании больших массивов чисел, .подлежащих равновероятностной, бесповторной выборке. 2 ил.

1396141

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании сложных вероятнос". HhIx систем, а также при построении электроннь1х игровых автоматов.

Цель изобретения — повышение точности °

На фиг.):приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняюш)ие работу устройства„

Устройство для моделирования равМовероятностной бесповторной выборки содержит генератор 1 случайного потока импульссн, элемент ЗАПРЕТ 2, равновероятностный 1, N-IIîëþñíèê 3, группы 4 и 5 элементов И, группы 6 и 7 триггеров, шифратор 8„ регистр 9, 20 делитель 10 частоты, элемент HJIH 11 г) группу 12 элементов ЗАПРЕТ.

Устройство работает следующим образом.

Случайный поток ъ, импульсов 25 (, фиг, 2 а) с выхода генератора 1 ч ерез открытый н отсутствие импульсов опроса элемент ЗАПРЕТ. 2 поступает на вход равновероятно .-тного l,N-IIoлюсника 3,который обеспечивает неза",30

Висимсе прохождение каждого входного импульса на один из N выходов с ран—

1 ными вероятностями Р, -" ----, i-1,Н.

В результате исходный по" îê Ъ, импульсов разделяется на И независимых

И одинаковых по интенсивности

Ъ, Р = --- - = случайных потоо кон импульсов (фиг.2, б,н,г) . При 40

3 15-20 на выходах l,И-пслюсника 3 формируются пуассоновские потоки импульсов (независимо ст модели входного случайного потока h импуль-

".îâ) .

Устройство для моделирования рав" нсвероятнсй бесповторной выборки имеет рабочий цикл, содержащий К тактов (спросов), заданных делителем lO частоты и определяющих объем выборки.

Начало рабочего цикла устройства связано с моментом появления импульса опроса на выходе делителя 10 частоты (фиг.2 и, момент. с ). Этот импульс устанавливает нсе триггеры группы 6 в состояние "0" (фиг.2.„ к, л, м),, при котором элементы И нтсрсй группы

5 открыты и нсе N случайных потоков импульссн с равными интенсивностями

3 проходят на S-входы соответствующих триггерон группы 7 .

Первый по моменту появления импульс из совокупности потоков с интенсивностями . =,i=),N переводит соответствующий триггер группы

7 в состояние "1" и одновременно с . помощью элемента ИЛИ 11 и N-1 элемен-. тов ЗАПРЕТ группы 12 1за исключением элемента ЗАПРЕТ, блокируемого самим импульсом) устанавливает остальные триггеры группы 7 в состояние "0". В итоге на выходе триггеров группы 7 формируется дискретный марковский . процесс S„(t) с непрерывным временем и Ы состояниями, -описываемый полным (с максимальным числом N(N-1:) направлений перехода) и симметричным

{с одинаковыми интенсивностями переходов) графом GN. На прямых выходах триггеров группы 7 формируются N ортогональных стохастически идентичных двоичных сигналов g (t) (фиг.2, д, е, з), с равными параметрами (коэффициентами заполнения) Р;

i=-1 N. При этом сигналы

Э - 9 ; (t), i=) И составляют полную группу процессов g ). (t) =1, где Ч вЂ” знак диэъюнкции.

Пространственно распределенное случайное событие, заключающееся в том, что в произвольный момент времени

i-й триггер 7 находится в состоянии

"1", преобразуется с помощью шифратора 8 и цифровой двоичный код А(с)

i(t),который присутствует на входе регистра 9.

С помощью первой группы 4 элементов И, управляемых случайными двоичными сигналами,i =1,N соответственно, проводятся случайные испытания, исходы которых состоят в появлении импульса опроса на выходе одного из

N элементов И первой группы.

Допустим, что на первом такте импульс опроса (фиг.2,и,момент t ) появился на выходе j„-ãî элемента И первой Группы 4 (фиг.3, з)е

Тогда j„ -й (знак w означает, что

Ф

j — случайная н еличина) триггер группы 6 1 фиг,2,м) переводится в состояние "1", при котором с помощью j, го элемента И второй группы 5 j -й вход триггера 7 отключается от

-ro выхода равновероятностного

1,N-полюсника 3. Одновременно импульс опроса увепичивает содержимое

1396 1 4! (состояние) делителя 10 частоты на единицу и записывает дноичный код

А„ = j", в регистр 9.

На интервале между первым и вто5 рым тактами на выходах триггеров группы 7 воспроизводится дискретный марковский процесс $„,(t) с числом состояний N-l,сокращенным на единицу за счет введения запрета на состояние j "",,,,которое "реализовано" на первом такте рабочего цикла устройства. На прямых выходах триггеров группы 7 (кроме j< -ro триггера, который будет находиться н состоянии

"0" до окончания рабочего цикла устройства) формируются N-1 ортогональных стохастически идентичных двоичных сигналов с коэффициентом запол" нения P- — — . При этом двоичные

1 20

N-1 ,М сигналы g, (t), i 1,N, ip j, составляют полную группу 7 у. (t) 1.

iQ J, За полный рабочий цикл устрой25 ство выдает н регистр 9 К < N неповторяющихся двоичньх кодов Агу

1,К. При этом состояние триггеров группы 6 отображает результаты работы устройства в пределах одного цикла.

Для обеспечения независимости, значений двоичных кодов А,11,К .% н пределах одного цикла частота Р опроса устройства выбираN-Ê+) 35 ется из условия F c(3-4) — — — .Я о ов где A - интенсивность случайного по тока импульсов генератора 1. !

Формула изобретения 40

Устройство для моделирования.равновероятной бесповторной выборки, содержащее первую группу элементов И, .первые входы которых объединены 45 и являются входом "Опрос" устройстна, первую группу триггеров, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит генератор случайного потока импульсон, элемент ЗА11РЕТ, ранновероятностный 1 N-полюсник, делитель частоты, вторую группу элементов И, шифратор, элемент ИЛИ, группу элементов

ЗАПРЕТ, вторую группу триггеров, регистр, выход которого является выходом устройства, выход генератора случайного потока импульсов соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами одноименных триггеров второй группы, входы установки которых соединены с выходами одноименных элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с одноименными выходами равновероятностного 1,N-полюсника, вход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход которого соединен с входом делителя частоты и входом "Запись" регистра, информационный вход которого соединен с выходом шифратора, разрядные входы которого соединены с выходами одноименных триггеров второй группы, входы установки которых соединены с инверсными входами одноименных элементов ЗАПРЕТ группы, прямые входы которых объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с инверсными выходами одноименных триггеров первой группы, входы обнуления которых объединены и соединены с выходом делителя частоты, выходы элементов И первой группы соединены с входами установки одноименных триггеров первой группы.

l 396! 41

1396141 г

Р е

Q

К

Составитель И.Столяров

" Редактор А.Лежнина Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Заказ 2496/SO Тираж 704 Подписное

ВНИИ11И 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,