Генератор случайных двоичных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения датчиков случайных чисел с дискретным распределением Пуассона. Цель изобретения - повышение точности. В генератор случайных двоичных чисел, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты, суммирующий счетчик, регистр памяти и элемент задержки, введены генератор пуассоновского потока импульсов, второй делитель частоты, преобразователь код - интенсивность случайного потока импульсов и реверсивный счетчик с соответствующими связями между ними. Изобретение основано на использовании импульсов одного опорного генератора ка для валов, на которых подсчитываются импульсы стабилизированного пуассоновского потока. В результате вероятностные характеристики генератора случайных чисел не зависят от разброса параметров первичных генераторов импульсов. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1481754 (5D 4 G 06 F 7 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4237505/24-24 (22) 27.04.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (72) А. С. Ани ш и н (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1275435, кл. G 06 F 7/58, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1277103, кл. G 06 F 7/58, 1986. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ .(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения датчиков случайных чисел с дискретным распределением Пуассона. Цель изобретения — повышение точности. В генератор случайных двоичных чиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении датчиков случайных чисел с дискретным распределением Пуассона.

Цель изобретения — повышение точности получения распределения Пуассона.

На чертеже приведена структурная схема генератора случайных двоичных чисел.

Генератор случайных двоичных чисел содержит генератор 1 пуассоновского потока импульсов, генератор 2 импульсов, первый и второй делители 3 и 4 частоты, преобразователь 5 код-интенсивность, реверсивный и суммирующий счетчики 6 и 7, регистр 8 памяти и элемент 9 задержки. При этом выход генератора 1 пуассоновского потока импульсов соединен с входом преобразователя 5 код — интенсивность, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 6 и счетным входом суммисел, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты„суммирующий счетчик, регистр памяти и элеме — задержки, введены генератор пуассоновского потока импульсов, второй делитель частоты, преобразователь код — интенсивность случайного потока импульсов и реверсивный счетчик с соответствующими связям . между ними. Изобретение основано на использовании импульсов одного опорного генератора как для стабилизации интенсивности потока импульсов, так и для формирования временных интервалов. на когорых подсчитываются импульсы стабилизированного пуассоновского по гока. В результате вероятностные характеристики генератора случайных чисел не зависят от разброса параметров первичных генераторов импульсов. 1 ил. рующего счетчика 7, выходы разрядов которо го соединены с соответствующими разрядными входами регистра 8, выход которого является выходом генератора, выход генератора 2 импульсов соединен с объединенными входами первого и второго делителей частоты 3 и 4, выход первого делителя частоты соединен с входом запись регистра 8 памяти и входом элемента 9 задержки, выход которого соединен с входом сброс суммирующего счетчика 7, выход второго делителя 4 частоты соединен с суммируюш,им входом реверсивного счетчика 6, разрядные выходы которого соединены с входом задания интенсивности преобразователя 5.

Генератор случайных двоичных чисел работает следующим образом.

С выхода генератора 1 пуассоновский поток импульсов в общем случае с произ1481754

in

Р„,(а) — „,c равный а= — .

Кг

Xo(t)=X® X(t).

Формула изобретения вольной интенсивностью X(t), являющейся функцией времени из-за возможной нестабильности его параметров, поступает на вход преобразователя 5 код †интенсивнос.

Последний выполняет функцию вероятностного вентиля, который прореживает входной поток X(t) с вероятностью С(р(1, заданной кодом Х текущего состояния тразрядного реверсивного счетчика 6 р=

=Х.2

На выходах первого 3 и второго 4 делителей частоты формируются регулярные потоки импульсов с частотами — и —, где Ki

Fo Fo

К, К

15 и Кг — коэффициенты деления соответствующих делителей частоты.

Допустим, что в начальный момент состояние реверсивного счетчика 6 равно нулю.

Импульсы с выхода второго делителя 4 с

Fo частотой повышают текущее состояние

yr, X(t) реверсивного счетчика 6. В соответствии с кодом Х® на выходе преобразователя 5 код — интенсивность возрастает интенсивность выходного потока

Импульсы выходного потока )o(t) поступают на вычитающий вход реверсивного 30 счетчика 6. При обеспечении условия л(!)) —" в рассматриваемой следящей сисК теме установится динамическое равновесие между средними частотами импульсов на 35 суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 6, —. е, — Fo=,(t) Х®

Изменение интенсивности первичного генератора 1 компенсируется изменением вероятности прореживания потока в преобразователе 5 код — интенсивность для сохранения интенсивности потока на его выходе.

На счетный вход суммирующего счетчика 7 поступают импульсы простейшего (стационарного пуассоновского) потока с интенсивностью Хо в . Время Т подсчета

Fo

К (накопления) импульсов потока счетчиком 7 50 задается коэффициентом К1 деления первого делителя 3 частоты, T= — . Благодаря этому

Н

Fo

1(з параметр а=оТ= — распределения ПуассоКг 55 на определяется только коэффициентами К,, Кг деления первого и второго делителей 3 и 4 частоты и не зависит от параметров к и Fo первичных генераторов 1 и 2, что свидетельствует о высокой точности работы генератора случайных чисел.

Каждый импульс с выхода первого делителя 3 частоты записывает содержание счетчика 7 в регистр 8 памяти и, спустя время записи, заданное элементом 9 задержки, сбрасывает счетчик 7 в нуль, подготавливая генератор случайных чисел к новому рабочему циклу.

3а время Т вЂ” предложенныи генераХ, Fo тор формирует одно случайное двоичное число т*=0,1,2..., принадлежащее генеральной совокупности чисел, распределенных по закону Пуассона. где а — параметр распределения Пуассона, Для задания целочисленных значений параметра сс=1,2... значение коэффициента Кг устанавливают равным единице. Для задания параметра я с точностью до 10

n=1,2..., значение коэффициента Кг устанавливается равным 10", n=1,2... соответственноо.

Генератор случайных двоичных чисел, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты, выход которого соединен с входом запиcè регистра памяти и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами соответствующих разрядов регистра памяти, выходы разрядов которого являются выходами генератора случайных двоичных чисел, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит генератор пуассоновского потока импульсов, второй делитель частоты, реверсивный счетчик и преобразователь код— инТенсивность случайного потока импульсов, выход крторого соединен со счетным входом счетчика и вычитающим входом реверсивного счетчика, выход генератора импульсов соединен с входами первого и второго делителей частоты, выход второго делителя частоты соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены с входом задания интенсивности преобразователя код — интенсивность случайного потока импульсов, информационный вход которого подключен к выходу генератора пуассоновского потока и м п ул ьсо в.

1481754

Составитель Ю. Андреев

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 2690/49 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101