Всесоюзная i

 

37060I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №,Ч. Кл. С 06f 1/02

G 06f 15/36

Заявлено 24,Х1.1970 (№ 1611077/18-24) с присоединением заявки №

Прио.ритет

Опубликовано 15.1!.197 3. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 18.IV.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.36(088.8) Авторы изобретения

Г. П. Хамитов и Е. И. Попов

НСЕССт =11А 1

ЮЖИ-" -

ЕтИБЛИО КА

Заявитель

Иркутский политехнический институт

ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Изоб ретен ие относится к области вычислительной темники и может быть использовано п ри моделировании случайных функций (СФ) на выч исл ительных -мапси нах.

Извеспны устройства, содержащие датчик некоррелирова н ных случайсчых ч исел, запоминающее устройство и блок управления, которые позволяют моделировать СФ с любым требуемым законом распределения вероятностей и экспоненциально.косинусной автокорреляцион ной,функцией. Этого оказьовается недостаточно, так как доволъно часто поя вляется необходимость с СФ с автокорреляционными зав иои мостями иного типа, например цросто экспоненц иаль ного.

Предлагается датчик, п озволяющий генерировать СФ с любым требуемым одномерным зако|ном,расп ределен ия вероятностей и широким классом функций автокорреляции экспоненц иалыного, экспоненциально- коси нусного и других типо в.

Для этого известное устройство дополяяется блоиом выбора, позволяющим разыгрывать случайным образом знак первой разности, в соответсттв ии с тооторым и отыскивается следующее близлежащее значение ге нерир уемой последовательности величи|н.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Запоминающее уст ройство 1 (ЗУ) через регистр запоминающего устройства 2 связано с устройством сравнения 8, которое через логическую схему «ИЛИ» 4, схемы совпадения 5

5 и 6 связано со счетчиками импульсов 7 и 8.

Счетчики отличаются друr от друга тем, что первый из них работает в режиме увеличения содержимого счетчика с приходом на счетный вход каждого управляющего сигнала, а вто10 рой — в режиме уменьшения содержимого счетчика с пр пходоот каждого сигнала на счетный соответствующий вход. Счетчики черкез логическую схему совпадения 9 связаны с п редвыходным,регистрозт 10.

Датчик .некоррелированных случайных чисел 11 и выходной регистр датчика случайных чисел 12 последовательно соедин невы с регистрами 2, 10 и выходным регистром 18 всего

20 устройства.

Блок управления 14 через детпифратор адреса 15 вырабатывает управляющие сигналы для запоминающего устройства l. Оно также связано со всехтот остальными функциональ25 ными узлами устройства управляющими шинами, которые на чертеже изюбражены тонк ими линиями. Все информационные каналы на чертеже изображены жирными линиями. 3апоминающее устройство содержит определен30 ное число мносгоразрядных чисел.

370601

Блок yIIIpaiBле ния 14 соединен со счетчиками 7 и 8 через лопическис схемы совпадения

16 и 1/ Олока выбора (разыгрывания) зинка п ервой разности 18. Вторые входы схем 16 и

17 соединены с,нулевым и единичным выходами триггера 19, счетный вход которого через соб»1рательную логическую схему «ИЛИ» 20 с выходами c Ie» iHI OB и логической схемой coiBпадения 21. Одни пз входов схемы

21 соединении с уцравлиемым генератором обобщенного телеграфного сипнала 22, а второй— с блоком управления 14. Вторые входы схем совпадении я 5 и 6 подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера 19.

Работает схема следующим образом.

Информация из репистра 10 копи р уется че рез логическую схем у со впадения 9 в счетчики 7 и 8, 1IO сигналу с триггера (если триггер

19,находится в нулевом состоянии, если же— в единичном, то к усцройству 8 подключится через схему 6 счетчик 8) через схемы 5 и 4 счетчик 7 соединяется с устройством сравнения 8. Далее блок управления 14 вырабатывает серию уп равляюш их,импульсов, по которым на информационные входы устройства сравнения 8 через регистр 2 поочередно подается содержимое всех ячеек запоминающего устройства 1, В случае совпадения содерiKIHii IoI0 счетчика 7 с содержимым Ор!ной из ячеек запоми нающепо устройства 1 на управляющ ий сигнал оп роса в блок управления 14 поступит сигнал-отклик, по которому блок управления реализует сле дующ ий алгоритм: содер>кимое регистров 12, 2 и 10 последовательно копируется соответственно в регистры

2, 10, 18; датчик случайных чисел 11 вырабатывает,новое случайное число с требуемым законом распределения вероятностей, которое записывается в регистр 12 и xipGHIHTCH в нем до появления следующего сипнала с устройства сравнения; содер>к имое репистра 2 записывается в ту ячейку 84, содержимое которой совпало с содержимым счетчи|ка 7; блок управления 14 вырабатывает сипнал, который в зависимости от состояния генератора 22 либо проходит через схему «ИЛИ» 20 на счетный вход триггера 19 и меняет eIO состоя ние на противополож|ное, л1иб о,не проходит и состопние»1риггера сохраняется п реж н им.

В случае несовпадения содержимого счетчика 7 с содержимым каждой ячейки ЗУ 1 вырабатывается сигнал с блока управления.

Естественно (по-прежнему п редполагаем, что триггер 19 находится в нулевом состоянии) дальше импульс с блока 14 пр ойдет через схему совпадения 16 и поступит на счетный вход счетчика 7, в результате чего содержимо е этого счетчика увеличивается на единиц у младшепо разряда,.

Операция с равнения обновленного содержимопо счетчика 7 с содержимым ячеек ЗУ повторяется. И olIIHTB возможны два варианта: сиинал-отклик с устройства сравнения на блок 14 появился (в этом случае реализуется

55 ьо

4 описанный алгоритм) и сигнал-отктик не появился в п р одол>кевин всей серии импульсов с б".îêа 14 на блок 15. В последнем случае по сигналу с блока 14 на схсмы 16, 17 на единицу увеличивается содержимое счетчика 7, и операция сравнения ooiHoiBленного содержимого счетчика с содер>кимы|м ячеек ЗУ повто р я еп с я.

Такое повторение (при непоявлении сигнала-отклика) будет п родол>каться до перепол-. нения счетчи ка 7. Оигнал переполнения счетчика 7 через собирательную логическую схему 20 блока выбора 18 изменяет состоя ние триггера 19 на п ротивополож ное, в результате чего по одн им из двух входов открываются схемы совпадения 17 и б. Теперь на устройство срав нения 8 будет подаваться соде р>кимое счетчика 8 через открытую по одному из входов схему совпадения б и собирательную лопическую схем у «ИЛИ» 4, а уllpBIBëÿþùèé сипнал с блока 14 будет п роходить через схему совпадения 17 на счетный вход счетчика 8, уменьшая каждый раз содер>к имое счетчика на едиiHèöó младшего разряда (триггер 19 по сигналу со счетч»» ка 7 пе ревер нут в единичное состояние) .

Начинается цикл операций сравнения обновляем ого каждый раз содержимого счетчика 8 с содержимым ячеек ЗУ. В конце каждого шага этого цикла — д ва альтернативных исхода: сигнал-о тклик с устройства 8 на блок

14 появляется прои опросе одной из ячеек ЗУ (в этом случае реализуется оп»»санный алторитм копирования информации нз регистров

12, 2 и 10 в,регистры 2, 10 и 18, генерации очередного числа датчиком 11 и т. д. и сигнал-:отклик .не появился. В послед нем случае п о сигналу с блока 14 на схему 16 и 17 на единицу уменьшается содержимое счетчика 8, и все устройство пе реход ит к следующему шапу ц»»кла операций сравнения.

Таким 0|>lpB3ioM про помощ и устройства упоряд очеиия, включающего устройства 8 — 10, 22, 21, 20, 19, 17 и 16 осуществляется минимизац ия модуля первой разности между соседними значениями генерируемой последовательности случай ных чисел. Перед каждым актом уп орядоче ния разыгрывается знак первой разности. В соответствии и с полученным э ваком первой раз ности (выбор канала из счетчика,и схем 7, 5, 4 или канала из счетчика и схем 8, 6, 4) и осуществляется минимизац ия м,одугля первой .p83iHости.

Изменение параметров обобщенного телеграф ного сигнала (вероятности единичного с остоя ния) генератора 22 влияет на вероятность изменения з нака первой разности на каждом очередном этапе упо р ядочения, что в конечном счете п р иводит к изменению формы (вида) автожорреляцион ной функции генерируемой последователыности чисел. Класс автокорреляционных функций существенно,расширяется. В част|ности; предлагаемое устройство приводит к показательным и показательно-косинусным а втокорреляционным функ370601

Предмет изобретения

Составитель Э. Сечина

Техред Г. Дворина

Редактор E. Гончар

Корректор Л. Царькова

Заказ 1017/12 Изд. № 256 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 циям генерируемых последовательностей при определенных значениях параметров обобщен ного телеграфного сигнала генератора 22.

Датчик случайных чисел, соде ржаний блок управления, выходы которого подключены соответственио ко входам логической схемы совпадения, предвыходного регистра, выходного репистра, устройства сравнения, регистра запоминающего устройства, выходного регистра датчика случайных чисел, датчика некоррелирова н ных случай|ных чисел, и через дешифратор адреса, запоминающее устройство и регистр зап оминающего устройства подключены соответственно к устройству сравнения и ко вх оду перед|выходного регистра, одпitii выход которого соединении с выходным регистровом, а другой выход — с логической схемой совпадения, выходы которой через соответствующие счетчики импульсов и схемы совпадения 1103,ключены:o входу логической схемы «ИЛИ», вь1ход логической схемы «ИЛИ» соединен с устройством сравнения, выход которого под5 ключен к блоку управления, выход датчика некоррелированных случайных чисел через выходной регистр датчика случайных чисел, рег11стр запоминающего устройства, соединен с соответствующпьм входом запоминающего

10 устройства, выход выходного регистра подключен к выходной клемме устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блок выбора знака первой разности, 15 одни входы которого соединены с соответствующн|ми выходами блока уп равле|-ия, другие входы подключены к выходам соответствующих счетчиков импульсов, а выходы блока выбора знака первой разности подклю20 чены соответственно ко входам схем совпадения и счетчиков импульсов.