Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получений реализации нечетких величин. Цель изобретения - повышение точности Генератор содержит генератор 1 одиночног го импульса, элемент 2 задержки, генератор 3 тактовых импульсов, датчики 4 13 чисел с равномерным распределением, сумматор 5, регистр 6 памяти, накапливающий сумматор 7, блоки 8, 11 сравнения, формирователи 9. 12 импульсов, элемент И 10. блоки 14, 15 вычисления правой и левой границ, счетчик 16,2 ил.

СОЮЗ СОВЕ! СКИХ

СОЦИАЛИСТИ 1ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 7/58

ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713471/24 (22) 03.07.89 (46) 23,10.91, Бюл, М 39 (72) В,Ю. Анисимов и Э.В. Борисов (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1603382, кл, G 06 Е 7/58, 1988, (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованодля получения реализации нечетких величий.

Цель изобретения — повышение точности генератора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого генератора; на фиг. 2— диаграмма, поясняющая его работу.

Генератор случайных чисел (см, фиг. 1) содержит генератор 1 одиночного импульса, элемент задержки 2, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, датчик 4 чисел с равномерным распределением (ДЧ РР), сумматор

5, регистр 6 памяти, накапливающий сумматор 7, блок 8 сравнения, формирователь 9 импульсов, элемент И 10, блок 11 сравнения, формирователь 12 импульсов, второй датчик 13 чисел с равномерным распределением, блок 14 вычисления левой границы, блок 15 вычисления правой границы, счетчик 16. Блоки 14, 15 выполнены в виде по.стоянных запоминающих устройств (ПЗУ), работающих в режиме считывания.

Работает генератор следующим образом, . Ж, „1686440 А1 получения реализации нечетких величин.

Цель изобретения — повышение точности.

Генератор содержит генератор 1 одиночно го импульса, элемент 2 задержки, генератор

3 тактовых импульсов, датчики 4, 13 чисел с равномерным распределением, сумматор 5, регистр 6 памяти, накапливающий сумматор 7, блоки 8, 11 сравнения, формирователи 9, 12 импульсов, элемент И 10, блоки 14, 15 вычисления правой и левой границ, счетчик 16,2 ил, В основу работы положен алгоритм формирования нечетких чисел, который соответствует процессу настройки аппаратуры на значение параметра, которое задано нечетко. Этот процесс настройки моделируется следующим образом, Из некоторой точки (х = О, см. фиг, 2) параметр х увеличивается дискретно с шагом, имеющим постоянную Л х и случайную ф составляющие, где i — номер шага, Считается, что нечеткая цель достигается, если текущее значение х попадает в интервал (Гл, Г>p), Этот интервал формируется следующим образом. Одновременно с очередным шагом следования к интервалу разыгрывается случайный уровень М функции принадлежности Мх(х). По этому слу айному уровню определяются левая Г, и правая

Гпр границы интервала (Гд, Гпр). Для этого может быть использована следующая аналитическая зависимость для функции принадлежности типа примерного равенства

Гn = а - (1 - М) о, Гпр = а + (1 - М) а, где а, о — параметры положения и размаха функции принадлежности.

1686440

Указанный алгоритм реализуется следующим образом.

При срабатывании генератора 1 счетчик

16 и сумматор 7 обнуляются. Через малую задержку импульса генератора в элементе задержки 2 запускается ГТИ 3. Импульсы

ГТИ 3 поступают в счетчик 16 и подсчитываются им. Кроме того, по каждому импульсу на выходах первого 4 и второго 13 датчиков формируются возможные значения случайных величин с равномерным распределением в интервале (0,1). Сигнал ф с выхода первого датчика 4 суммируется в сумматоре

5 с постоянной величиной Л х, занесенный в регистр 6 памяти, По импульсу ГТИ 3, который подается (при необходимости с задержкой) на вход разрешения суммирования, сигнал с выхсда сумматора 5 заносится в сумматор 7. Поскольку на выходе второго блока 11 сравнения в самом начале всегда присутствует уровень логического нуля, то сумматор 7 работает в режиме суммирования. Описанные выше процессы повторяются и в результате сигнал на выхсде сумматора-накопителя 7 увеличивается, оставаясь случайным. При этом по каждому импульсу ГТИ 3 после изменения выходного сигнала второго датчика 13, который является адресным сигналом для блоков 14 и 15, выполненных в виде ПЗУ, на их выходах формируются левая Г> и правая Гор границы интервала (см. фиг. 2). При попадании текущего значения х внутрь этого интервала на выходе элемента И 10 появляется импульс, который останавливает ГТИ 3. В результате формируются два числа (на выходе счетчика 16 и выходе сумматора 7). Первое из них соответствует нечетному значению интервала времени достижения поставленной цели, а второе — нечеткому результату настройки. В процессе накопления сигнала в сумматоре 7 возможен случай, когда при очередном шаге сразу после того, когда сигнал был левее левой границы, перейдет в положение правее правой границы. В этом случае сигнал на выходе второго блока 11 сравнения меняется на противоположный, что приводит к тому, что накапливающий сумматор 7 начинает работать на уменьшение. В результате генератор всегда кончает работать при попадании результирующего сигнала в случайный интервал.

)5

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий генератор одиночного импульса, элемент задержки, генератор тактовых импульсов, первый датчик чисел с равномерным распределением, сумматор. регистр памяти, накапливающий сумматор, два блока сравнения, два формирователя импульсов, элемент И, причем выход генератора одиночного импульса соединен с входом обнуления накапливающего сумматора и через элемент задержки с входом запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом разрешения суммирования накапливающего сумматора и входом опроса первого датчика с равномерным распределением, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход и выход которого соединен соответственно с выходом регистра памяти и информационным входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блока сравнения, выход "Больше или равно" первого блока сравнения соединен через первый формирователь импульсов с первым входом элемента И. второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом "Меньше или равно" второго блока сравнения, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности,,в него дополнительно введены второй датчик чисел с равномерным распределением, блок вычисления левой границы, блок вычисления правой границы и счетчик, причем выход генератора одиночного импульса соединен с входом обнуления счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом опроса второго датчика чисел с равномерным распределением, выход которого соединен с входами блока вычисления правой границы и блока вычисления левой границы, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход блока вычисления правой границы соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход "Меньше или равно" которого соединен с входом задания знака суммирования накапливающего сумматора, выход элемента И соединен с входом останова генератора одиночного импульса, 1686440

Составитель В. Орлов

Техред M,Ìîðãåíòàë

Корректор M. Максимишинец

Редактор Т, Шагова

Заказ 3598 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