Генератор случайных чисел
Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования нечетких чисел с прерывистыми функциями принадлежности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, блок 4 вычитания, блок 5 вычисления значений функции принадлежности, элементы 6, 10 задержки, блок 7 сравнения, элемент И 8, ключ 9, узел 11 сравнения, коммутатор 12, узлы 13 формирования интервалов значений функции принадлежности и узел 14 элементов ИЛИ. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИ. .
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)я G 06 F 7/58
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1605230 (21) 4746414/24 (22) 02.10.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (72) Э. В. Борисов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
t+ 1605230, кл, 6 06 F, 1988, (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения — расширеwe функциональных возможностей за счет
„, SU Ä 1683010 А2 формирования нечетких чисел с прерывистыми функциями принадлежности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, блок 4 вычитания, блок 5 вычисления значений функции принадлежности, элементы 6, 10 задержки, блок 7 сравнения, элемент И
8, ключ 9, узел 11 сравнения, коммутатор 12, узлы 13 формирования интервалов значений функции принадлежности и узел 14 weментов ИЛИ. 2 ил, 1683010
Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для формирования нечетких чисел и является усовершенствованием известного устройства, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет формирования нечетких чисел с прерывистыми функциями принадлежности.
На фиг, 1 представлена структурная схема генератора; на фиг. 2 показан вид прерывистой функции принадлежности типа примерного равенства симметричного вида, Генератор случайных чисел (фиг. 1) содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ)
1, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, блок 4 вычитания, блок 5 вычисления значений функции принадлежности, элемент 6 задержки, блок 7 сравнения, элемент И 8 и ключ 9, элемент 10 задержки. Блок 5 содержит узел
11 сравнения, коммутатор 12, узлы 13 формирования интервалов значений функции принадлежности и узел 14 элементов ИЛИ.
Узлы 13 могут быть выполнены в виде ПЗУ..
Генератор случайных чисел работает следующим образом.
Сигнал от ГТИ 1 поступает на вход опроса датчика 2, в результате на его выходе формируется очередное значение числа с равномерным распределением. В умножи.теле 3 это число умножается на величину
2 д, где д — полуразмах носителя функции принадлежности,иу (у), которая в частном случае может быть представлена в виде, показанном на фиг. 2. В блоке 4 вычитания сигнал 2х д, вычитается из правой границы функции принадлежности а+ д, поэтому на его выходе формируется одно из возможных значений у = а + д — 2 xi д, нечеткого ,множества о.
В блоке 7 формируется значение функции принадлежности для текущего значения у1, Это производится следующим образом.
Сигнал с выхода блока 4 вычитания у = а +Д вЂ” 2xi д, поступает на вход узла 11, который может быть выполнен в виде ПЗУ, работающем в режиме считывания, Для случая трехфрагментной фун кции и ринад. лежности (фиг. 2) сигнал логической "1" вырабатывается на первом выходе узла 11, если у1< yi < у2, на втором выходе, если уз < yi < у и на третьем выходе, если
y5 < yi < уе, В остальных случаях на всех выходах вырабатывается сигнал с уровнем логического "0". Этой информации достаточно для программирования ПЗУ, 5
В соответствии с кодом на выходе узла
11 коммутатор 12 пропускает сигнал на выход блока 5 с одного из своих выходов. В частности, при коде 100 сигнал поступает на первый выход, при 010 — на второй, при
001 — на третий, в остальных случаях сигнал не пропускается и на всех выходах коммутатора наблюдается сигнал с уровнем ",огического "0".
Узлы 13 -1-13-i в частном случае могут быть выполнены в виде ПЗУ и программируются на проведение вычислений соответствующего фрагмента функции принадлежности. Так, например, узел 13 — 1 программируется на вычисление значений по первому фрагменту принадлежности, узел 13-2 — по второму, а узел 13-3 — по третьему. Поскольку вид фрагментов принадлежности известен, то программирование ПЗУ не представляет трудностей.
Сигналы с выходов узлов 13-1-13-i объединяются узлом 14, на выходе которого формируется значение функции принадлежности pv (у ) íà i-м такте работы
ГТИ 1.
Одновременно с этим на выходе первого элемента 6 задержки, величина которой равна сумме периода следования ГТИ 1 и времени переходного процесса в блоках 3, 4, 5, формируется случайное число Xi-1.
Следовательно, на входы блока 7 сравнения одновременно поступают значение фунг .ии принадлежности,иу (yi), вычисленное по 1-му такту срабатывания ГТИ 1, т. е. по i-му такту смены состояния датчика 2, и значение случайного числа xi — 1, соответствующего (i — 1)-му такту смены состояния датчика 2.
При,иу (у ) > х — 1 на выходе блока 7 сравнения формируется уровень логической "1", который поступает на вход элемента N 88, на другой вход элемента И через второй элемент 10 задержки поступает импульс от ГТИ 1. Задержка сигнала во втором элементе 10 равна времени переходного процесса в блоках 3, 4, 5, 7, В результате на выходе ключа 9 формируется возможное
3начение нечеткого числа, сформированное в 1-м такте работы устройства на выходе блока 4, Если pv (yi) Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков и связей существенно расширяются функциональные воз1683010 Составитель В. Орлов Редактор Т. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле Заказ 3413 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 можности генератора, поскольку он позволяет формировать нечеткие числа с прерывистыми функциями принадлежности симметричного вида. Формула изобретения Генератор случайных чисел по авт. св. %1605230, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей;- а счет формирования нечетких 10 .чисел с прерывистыми функциями принад. лежности симметричного вида, блок вычисления значений функции принадлежности содержит узел сравнения, коммутатор, группу узлов формирования интервала зна- 15 чений функции принадлежности и узел элементов ИЛИ, причем информационные входы узла сравнения и коммутатора подключены к входу блока вычисления значений функции принадлежности, выход узла сравнения соединен с управляющим входом коммутатора, выходы которого соединены с входами соответствующих узлов формирования интервала значений функции принадлежности группы, выходы которых соединены с соответствующими входами узла элементов ИЛИ, выход которого является выходом блока вычисления значений функции принадлежности.
