Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования нечетких чисел. Цель изобретения - повышение точности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 случайных чисел с равномерным распределением, блок 3 памяти граничных значений нечеткой переменной, вычитатель 4, умножители 5, 9, сумматоры 6, 8, регистр 7 сдвига, блок 10 памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, элементы 11-13 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s 6 06 F 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t У

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840022/24 (22) 18.06.90 (46) 07,11,92. Ben. N 41 (72) Э.В.Борисов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1695296, кл. 6 06 F 7/58, 06.02.89. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования нечетких чисел. Цель изобретения — повышение точности, Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 случайных чисел с равномерным распределением, блок 3 памяти граничных значений нечеткой переменной, вычитатель

4, умножители 5, 9, сумматоры 6, 8, регистр

7 сдвига, блок 10 памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, элементы 11 — 13 задержки. 1 ил, 1774332

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования нечетких чисел.

Цель изобретения — повышение точности. 5

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), датчик 2 чисел с равномерным распределением, блок 3 памяти 10

1 граничных значений нечеткой переменной, вычитатель,4, умножитель 5, сумматор 6, регистр 7 сдвига, сумматор 8, умножитель 9 на коэффициент, блок 10 памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, элемен- 15 ты 11 — 13 задержки.

Работает генератор следующим образом.

По импульсу запуска, поступающему на вход запуска ГТИ 1, он запускается и проис- 20 ходит установка и ячеек регистра 7 сдвига в состояние а, соответствующее начальному наиболее ожидаемому значению нечеткой переменной Х. По каждому импульсу ГГИ 1 датчик 2 вырабатывает возможное значение 25 случайного числа rl с равномерным распределением в интервале (О, 1}. В блок 3 памяти граничных значений вырабатываются левое

xnl и правое хпр граничные значения нечеткой переменной. При задании функции при- 30 надлежности типа примерного равенства линейного вида ,и, (x) = max 0,1 — о.

1 IX — al 1 где а, o— - параметры положения и раз- 35 ,маха, левое и правое граничные значения определяются из условия

rl = p> (х).

Отсюда следует, что х = а- а(1-rl); 40 х р = а + a(1 - и).

Эти соотношения позволяют провести программирование блока 3 памяти, выполненного в виде ПЗУ, заблаговременно.

При этом предполагается, что величина 45 о неизменна, а текущие параметры г и а образуют адрес соответствующей ячейки

ПЗУ и поступают с выходов датчика 2 и, блока 10, В вычитателе 4 формируется разность 50 хпр - xnl, которая умножается в умножителе

5 на предыдущее значение rl-1, В результате на выходе сумматора 6 формируется текущее значение нечеткого. числа х! хл! + rl — 1 (хпр! хл}), 55 которое по импульсу с выхода элемента 13 задержки записывается в первую ячейку регистра 7 с предварительным сдвигом предыдущих чисел.

Через и тактов и в последующем в регистре 7 сдвига постоянно находится и нечетких чисел, которые после суммирования в сумматоре 8 и умножения 1/и в умножителе

9 преобразуются в оценку среднего значения нечеткой величины.

«1

X - =— „ >, Xl, n I =1

Если нечеткие числа группируются примерно равномерно возле а, то на выходе блока 10 вырабатывается величина а, которая и поступает на вход блока 3. В этом случае никакого регулирования генератора не происходит, При х, относительно существенно отличающегося от а, блок 3 изменяет свою выходную величину. В частном случае блок 10 может повторять входной сигнал а=

= х. При этом реализуется типичный алгоритм действия человека, когда его отноше- ние к требуемому (ожидаемому) значению параметра смещается в сторону его наиболее часто повторяемых значений.

В более общем случае блок 10 может реализовать более сложный алгоритм управления, например, при х, близких к а, повторять входной сигнал, а при сильно отличающихся проводит регулировку в противоположную сторону.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, вычитатель, умножитель, первый элемент задержки, регистр сдвига, первый сумматор, датчик чисел с равномерным распределением, вход опроса которого соединен с выходом генератора тактовых чисел, вход запуска которого является входом запуска генератора, группа выходов регистра сдвига соединена с группой входов первого сумматора, о л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности; в него дополнительно введены блок памяти граничных значений нечеткой переменной, второй и третий элементы задержки, второй сумматор, умножитель на коэффициент и блок памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, причем первый адресный вход блока памяти граничных значений нечеткой переменной соединен с входом первого элемента задержки и выходом датчика чисел с .равномерным распределением, а первый и второй выходы верхней и нижней границы нечеткой переменной соединены соответственное входами уменьшаемого и вычитаемого вычитателя; выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки соединен с выходом нижней

1774332

Составитель В.Орлов

Редактор В,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Заказ 3927 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 границы нечеткой переменной блока памяти граничных значений нечеткой переменной, вход третьего элемента задержки соединен с выходом генератора тактовых, импульсов, а выход соединен со сдвиговым 5 входом регистра сдвига, вход разрешения . начальной установки которого подключен к входу запуска генератора, первый вход второго сумматора соединен с выходом умножителя, второй вход которого соединен с 10 выходом второго элемента задержки, а выход соединен с информационным входом регистра сдвига, вход умножителя на коэффициент соединен с выходом nepearo сумматора, а выход — с входом блока памяти значения нечеткой переменной, выход которого соединен с вторым адресным входом блока памяти граничных значений нечеткой переменной.