Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения совокупности некоррелированных случайных чисел из совокупности коррелированных случайных чисел, совокупности коррелированных случайных чисел из совокупности некоррелированных случайных чисел при решении задач статистического моделирования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет получения коррелированных случайных чисел. Генератор случайных чисел содержит генератор 1 синхронизирующих импульсов, блок 2 памяти, ключи 3,4,18,19,23,24, умножители 5-10,15,16,21,22, элементы НЕ 11,12, сумматоры 13,14,17,25,26, коммутатор 20, делители 27,28, регистры 29,30. Введение дополнительных блоков и организация соответствующих связей между элементами позволяет реализовать в одном устройстве функции коррелятора и декоррелятора случайных чисел. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) S (и) (so 4 G 06 F Ï5

5СЕСОЕЗМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПАТЕИТР т АЦЯЧНН г, Qp (.""Д

/Х) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕКИЙМ И О 1НРЫТИЯМ

flPM ГННТ СССР (21) 4409724/24-24 (22) 25 . 01. 88 (4Ь) 23. 12.89. Бюл. И 47 (72) Л.А. Мартьденко, А.В. Воловик, А.H. Степанов, В.А. Гайфутдинов и Е.С. Голик (53) 681. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 444176, кл, С 06 F 7/58, 1975, Авторское свидетельство СССР

1 1363 199, кл. G 06 F 7/58, 1987.

2 (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения совокупности некоррелиронанных случайных чисел из совокупности коррелированных случайных чисел, совокупности коррелированних cJI чяйных чисел нз совокупности некоррелированных случайных чисел при решении задач статистического моделирования. Цель изобретения — расширение

1531094

Генератор. случайных чисел содержит

15 генератор 1 синхронизирующих импульсов, блок 2 памяти, ключи 3 и 4, умножители 5 — 10, элементы НЕ 11 и 12, сумматоры 13 и 14, умножители 15 и

16, сумматор 17, ключи 18 и 1 l, ком20,мутатор 20, умножители 21 и 22, ключи

23 и 24, сумматоры 25 и 26, делители

27 и 28, регистры 29 и 30.

11ринцип работы предлагаемого генератора случайных чисел в случае пре25 образования коррелированных случайных чисел х, у в некоррелированные случайные числа Х, Y аналогичен работе известного. Преобразование осуществляется по зависимостям

x + совью(сов > — 1) (y sinoL+x. совЫ) Х =

oos P ч+ s lnoL(hosp 1 ) (g э inoL+x so soL) Y сos (3

Gg где Ы. = arotg — — sign (r „); и =-,-1 „, : и и и ху; — (n) х, у;

45 сел Х,У в коррелированные случайные числа х,у при заданном коэффициенте корреляции гчх ° х-.÷ X+sinoL(ios -1)(Х sino .-Y cosoL)

55 функциональных возможностей генератора за счет получ ения коррелиро ванных случайных чисел. Генератор случайных чисел содержит генератор 1 синхрониэирующих импульсов, блок 2 памяти, ключи 3, 4, 18, 19, 23, 24, умножители 5 - 10, 15, 16, 21, 22, элементы НЕ 11, 12, сумматоры 13, 14, 17, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэов ано для полу че ния совокупности некоррелированных случайных чисел иэ совокупности коррелированных случайных чисел, совокупности коррелированных случайных чисел из совокупности некоррелированных случайных чисел при рещении задач статистического моделирования.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей генератора эа счет получения коррелированных случайных чисел .

На чертеже изображена блок-схема генератора.

Решив систему (1) относительно коррелированных случайных чисел получим систему (2) у = 1*+соэдКсоэь| — 1) (Y cosoC -Х sino . (2) 6,, где oL = агссg — — ы8п (r );

vx! „, ; r задано, позволяющую осуществитb преобразование некоррелированных случайных чи25, 26, коммутатор 20, делители 27, 28, регистры 29, 30. Введение дополнительных блоков и организация соот ветствующих связей между элементами позволяет реализовать в одном устройстве функции коррелятора и декоррелятора случайных чисел. 1 ил.

Генератор случайных висел имеет два режима работы: корреляции и декорреляции. Перед началом работы производится запись в блок 2 памяти значений c.osoL, c.os p -1, sin oL, сов р и признаков режима работы. Вычисление одной парк значений х(Х), y(Y) осуще" ,ствляется в цикле. Цикл вычисления включает девять тактов. Управление генератором в процессе вычисления agy5 15310 щестнляется генератором 1 синхронизирующих импульсон °

Работа генератора в режиме декорреляции происходит в следующей последовательности,В первом такте проиэво5 дится обнуление всех умножителей, всех сумматоров и делителей. Второй тактовый импульс вызывает срабатынание ключей 3 и 4 и блока 2 памяти. При этом коррелированные случайные числа x,у с выходон ключей 3 и 4 подаются в умножители 5 — 8 и сумматоры 25 и 26.

С выходов блока 2 памяти подаются:

coach — в умножители 6, 7 и 10,cosp-1 15 в умножители 9 и 10, sinо . — в умиожители 5,8 и 9, cosP — н коммутатор 20, сигналы признака режима работы — на управляющие входы ключей 18, 19, 23 и

24. В третьем такте выполняются опера- 20 ции умножения н умножителях 5 — 10.

Результаты с умножителя 5 у sino .и умножителя 6 x cos ь . поступают в сумматор 17, с умножителя 9 sin<(cos(— 1) — на вход умножителей 15, 22, с 25 умножителя 10 сos 0(,(cosЬ вЂ” 1) — на вход умножителей 16 и 21, с умножителя 7 у cosg, — на входы сумматора

13 и элемента НЕ 11, с умножителя

8 x sin K- на входы сумматора 14 и элемента НЕ 12 ° С выходов элементов

НЕ 11 и 12 подаются: (-у cos

14 и обнуление регистров 29 и 30. Результат сложения с сумматора 13 подается на вход умножителя 16., с сумматора 14 — на вход умножителя 15. В пятом такте происходит срабатывание

40 умножителей 15 и 16, результат с умножителя 15 sin eL (cos P -1) (х.sinor .—

y. cos оО подается на информационный вход ключа 18, а с умножителя 16 результат cos оС (cosP-1) (у- соМ вЂ” х- sino

45 . на информационный вход ключа 19.

В режиме декорреляции по сигналу признака режима работы ключи 18 и 19 не срабатывают, с коммутатора 20 на вход делителей 27,28 подается cos(5 .

В шестом такте происходит срабатывание сумматора 17 и результат у-sinoL+

+ х cosoLпоступает на входы умножителей 21,22. Результат с умножителя

21 (cosp -1) ° (cosoL(y. $1ПО(,+ х соЯФ4) 55 поступает на информационный вход ключа 23, а с умножителя 22 рез.льтат (cos fjj -1) sin g (y ° sinoL+x ° cos<) — на информационный вход ключа 24. Ключи

94 6

23 и 24 не срабатывают и результаты с умножителей 21 и 22 подаются на входы сумматоров 26 и 25. В следующем такте происходит срабатывание сумматоров 25 и 26. Результат с сумматора

25 x + соеоЦсое Р -1) (у. s lnrrr!+x» cdsrrl) поступает на вход делителя 28, а сумматора 26 у + sinp(cosp-1)(у ° е1п

+ х соер0 — на вход делителя 27. В девятом такте происходит срабатывание делителей 27 и 28. Результаты деления Х и Y подаются на информационные входы регистров 29 и 30, в которые они записываются и подаются на выходы генератора °

Работа генератора в режиме корреляции отличается тем, что сигналом признака режима работы ключи 18 и 19 срабатывают, ключи 23 и 24 не сра6атывают, с коммутатора 20 на входы делителей 27 и 28 подается "1" ° В остальном работа генератора аналогична. Таким образом, в генераторе, работающем в режиме корреляции, в регистрах 29 и 30 записаны числа х и у, соответствующие системе (r).

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий четыре ключа, блок памяти, генератор синхронизирующих импульсов, пять умножителей, три сумматора, два делителя и дна регистра, причем информационные входы первого и второго ключей являются информационными входами генератора, первый выход генератора синхрониэирующих импульсов соединен с управляющими входами первого и второго ключей и с входом считывания блока памяти, выход первого ключа соединен с входом первого слагаемого первого сумматора и с входом первого сомножителя первого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с первым информационньи выходом блока памяти и с входом первого сомножителя второго умножителя, второй информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя третьего умножителя и с входом первого сомножителя четвертого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго ключа и с входом первого слагаемого второго сумматора, выход первого умножителя соединен с входом первого слагаемого третьего сумматора, вход второго слагаемого которого соединен

1531094 с выходом четвертого уиножителя, выход первого делителя соединен с информационным входом первого регистра, выход второго делителя соединен с информационным входом второго регистра, 5 отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения коррелированных случайных чисел, в него вве- 1О лены пять умножителей, два сумматора, два элемента HE два ключа и коммутатор, причем первый информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя шестого умножнте- 15 ля, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго ключа, второй информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя пятого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом первого ключа, третий информационный выход блока памяти соединен с входами второго сомножителя второго и третьего умножителей, выход пятого 25 умножителя соединен с входом первого слагаемого четвертого сумматора и через первый элемент НЕ с входом первого слагаемого пятого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом шестого умножителя и через второй элемент НЕ с входом второго слагаемого четвертого сумматора, выход которого соединен с входом пер,вого сомножителя седьмого умножителя,, вход второго сомножителя которого соединен с выходом третьего умножителя и с входом первого сомножителя восьмого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом тре40 тьего сумматора и с входом первого сомножителя девятого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго умножителя и с входом первого сомножителя десятого ум45 ножителя, вход второro сомножителя которого соединен с выходом пятого сумматора, выход пятого умножителя соединен с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которого соединен с четвертым информационным выходом блока памяти, с управляющим входом четвертого ключа и с управляющим входом коммутатора, информационный вход которого соединен с пятым информационным выходом блока па.is-,ти, шестой информационный выход которого соединен с управляющими входами пятого и шестого ключей, выход десятого умножителя соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого и выход шестого ключа через монтажное ИЛИ соединены с входом второго слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с входом делимое второго делителя, вход делителя которого соединен с выходом коммутатора и с входом делителя первого делителя, вход делимого которого соединен с выходом первого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен через монтажное ИЛИ с выходами третьего и пятого ключей, выход восьмого умножителя соединен с информационным входом шестого ключа, выход девятого умножителя соединен с информационным входом пятого ключа, второй выход генератора синхрониэирующих импульсов соединен с входами обнуления умножителей, сумматоров и делителей, третий выход генератора синхрониэирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого умножителей, четвертый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения суммирования четвертого и пятого сумматоров и с обнуляющими входами первого и второго регистров, пятый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения седьмого и десятого умножителей, шестой выход генератора синхрониэирующих импульсов соединен с входом разрешения суммирования третьего сумматора, седьмой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения восьмого и девятого умножителей, восьмой выход генератора синхронизирунщих импульсов соединен с входами разрешения суммирования первого и второго сумматоров, девятый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения деления делителей, информационные выходы первого и второго регистров являются информационными выходами генератора.