Управляемый генератор потоков случайных событий

 

ОП ИСАНИ Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик (11) 543964 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено10.12.75 (21) 2198521/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликов,ттто25.01,77.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 17.03.78 (51) М. Кл.е

g 07 С 15/00

Ст 06 F- 1/02

Государственный иомитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э.A. Баканович, М.А. Орлов, С.Ф. Костюк, H.È. Мельник и B.Ï. Шмерко

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ

СОБЫТИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может. быть использовано в стохастических вычислительных машинах.

Известен управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий источткпуассоновскогопотока импульсов, элемент

И и генератор случайных двоичных разрядов fl). Однако этот генератор позволяет получать ограниченное: число функций.

Известен генератор потоков случайных событий, содержащий источник случайных импульсов, блок элементов И, распределитель, формирователи (2).

Недостатком этого генератора является сло:кность настройки требуемого распределф- т5 ния.

Известен также генератор потоков случайных событий, содержащий источники слу чайных сигналов, блок элемеитов И; элемевты ИЛИ, регистр сдвига (3). Недостатком 20 этого генератора является сложность задания требуемой интенсивности выходного по тока, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является управляе- 25 мый генератор потоков случайных событий, содержащий источник пуассоновского потокф импульсов, счетчик импульсов, выход которого является выходом генератора, а счетный вход соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами эле ментов И (4).

Однако этот генератор не позволяет формировать непрерывные функции распределения временных интервалов между событиями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования непрерывных функций распредЬ» пения временных интервалов между событи- ями.

Для достижения поставленной цели генератор дополнительно содержит блок памяти, управляемый вероятностный (1,,нтт )-полюсник и неуправляемый вероятностный (1„ит) — полюсник, вход которого соединен с выхстдом источника пуассоновокого потока импульсов, а выход — с первыми входами элемен .тов И, вторые входы которых соединены с первой группой выходов блока памяти, вто рая группа выходов которого соединена с разрядными входами счетчика импульсов, а третья группа выходов блока памяти соединена с управляющими входами управляемогь вероятностного (1, К ) — полюсника, выходы которого соединены с входами блоха памяти, а тактовый вход — с выходом счетчика импульсов.

На чертеже приведена блок-схема гене ратора.

Генератор содержит блок 1 формирования случайных импульсов, состоящий из источника 2 пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен с входом неуправляемого вероятностного (1, 1п)-полюсника 3, Выходы последнего соединены с первыми входами элементов 4 И, выход@ которого соединены с входами элемента 5

ИЛИ. Выход элемента 5 ИЛИ соединен со счетным входом счетчика 6 импульсов, вы ход которого является выходом генератора и соединен.с тактовым входом управляемого вероятностного (1, re )-полюсника 7, Выходы последнего соединены с входами блока 8 памяти, первая группа выходов кс торого соединена со вторыми входами эле ментов 4 И, вторая — с разрядными входа»ми счетчика 6 импульсов, а третий — с уп равляюйими входами управляемого вероят ностного (1, >и ) -полюсника 7.

Рассмотрение работы управляемого генератора потоков случайных событий нач« нем с формировании пуассоновских потоков

I с заданным параметром (интенсивностью) Ж>сИсточник 2 пуассоновского потока выра.батывает поток импульсов с интенсивностью и плотностью распределения интервалов между импульсами

f""(<) = д „„(- a ).

Импульсы этого потока з»пускают неуправляемый вероятностный (1, A ) — полю>-. ник 3, который по каждому импульсу запуска вырабатывает импульс на одном из своих выходов. Вероятность появления импульса на > -ом выходе (1, ги ) — полюс>ника 3 равна .р =2

Таким образом, входной пуассоновский поток разделяется случайным образом (1, р)) полюсником 3 íà >й случайных непересе кающихся (импульсы этих потоков не перекрываются по времени) импульсных IIQToKos

При этом интенсивность -го выходного потока равна л,-р,д"-л"z, т.е. интеживности W образуют двоично взвешенный (с коэффициентом P < числовой ряд, а распределение интервалов межд > импульсами > -го выходного потока Rsляется экспоненциальным с параметром it+

f A,(t)= jl; eXp(-й;1) =P; Х"ЕХр(-fI, A i).

В соответствии с сигналами Q пер> мой группы разрядных выходов блока 8 па мяти, которые могут принимать значения нуля или единицы, т.е.а„. Е (0,1, выход"> ные импульсы блока 1 формирования случай (пуассоновских) импульсных потоков либо проходят при CI„. = 1 - через j -ые

> элементы 4 И, либо при o„, = О не проходят. Импульсы, прошедщие через соответствующие элементы 4 И, поступают через элемент 5 ИЛИ на счетный вход счетчика

6 импульсов. Таким образом, при выборе к -ro адреса блока 8 памяти на первой rpyIпе разрядных выходов этого блока устанавливаются сигналы а < формирующие вход20 .> ной пуассоновский поток счетчика 6 импульсов с интенсивностью

=,., ><,. =Л Z 2 а„.,а„.е О,

ИЛИ осуществляет суммирование произведе.I ний o oI .. Коэффициенты а „образуют

Г1 й; > двоичный код требуемого зна»ения интенсивности Я. входного потока счетчика 6 им

К пульсов, Набор таких кодов, хранящийся в блоке 8 памяти, и обеспечивает формирова ние требуемого параметра пуассоновского потока импульсов, подаваемого на счетчик

6 импульсов при выборе к -го адреса бло»ка 8 памяти.

Формирование потока Зрланта (Я, -1) го порядка осуществляется счетчиком 6 импульсов, в который перед началом раббты счетчика был занесен код величины > к ,Пля упрощения изложения предполагают, что .счетчик 6 импульсов работает в реверсивном режиме, т.е. на вычитание. Тогда с поступлением g -го импульса счетчик 6 переходит в нулевое состояние, а на его выходе появляется импульс. При этом времен ной интервал между занесением кода q в счетчик 6 импульсов (т.е. началом счета) и переходом счетчика в нулевое состояние будет образован суммой > случайных вре» менных интервалов, распределенных экспоненциально с параметром,g и, след ак тельно, распределен по,закону Эрланта (1)-го порядка. Числа It хранятся в блом

8 памяти во втояой группе разрядов k,-I"a

-адреса, но которому в первой группе разрядов записан код соответствующего значе» ния параметре а„, чем и обеспечивается

60 рдновременное задание параметра входного

543964 пуан соновского потока счетчика 6 импульсов и начального состояния счетчика.

Выходные импульсы счетчика 6 импульсов образуют выходной поток случайных событий управляемого генератора потока случайных событий. Каждый выходной импульс запускает управляемый вероятностный (1, ttl ) — полюсник 7, вырабатывающий сигнал опроса.i -го адреса блока 8 ф памяти с вероятностью Р,, С помощью сигналов с третьей группы разрядных выходов блока 8 памяти осуществляется управление вероятностями P . выбора адресных к шин блока 8 памяти. При этом управляю- )й щие сигналы, определяемые информацией, записанной по k -му адресу, присутству ют на разрядных выходах блока 8 памяти в течение интервала времени между двумя ° событиями в выходном потоке генератора, 20

Таким образом, рассмотренный управляемый генератор потока случайных событий .обеспечивает воспроизведение непрерывным функций распределения временных интервв лов между событиями. Управление парамет рами упрощено и сводится к заданию кодов параметров, и может быть автоматизировв но при соответствующем исполнении блока

8 памяти. ЭО

Конструктивное упрощение устройства достигается> главным образом, благодаря тому, что в блоке 1 формирования первичных случайных импульсных потоков содержится единственный генератор пуассоновскр- ® го потока импульсов с фиксированным (т.e„ без принципиальной необходимости регулирования) значением средней интенсивности генерируемого потока, что, в свою очередь, позволяет применить более простые (непрренастраиваемые J генераторы пуассоновских потоков.

И качестве вероятностных многополюсников могут быть применены достаточно простые структурно схемы, использующие генераторы случайных (обычно, рввномер6 но распределенных) чисел, снабженные пе- ренастраиваемыми и неперенвстраиваемымИ функциональными преобразрвателями, обеспечивающими формирование пространственно распределенных случайных событий, нвп ример, состоящих в возбуждении с заданной вероятностью только одного из выходов.

Формула изобретения

Управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий источник пуассоновского потока импульсов, счетчик импуи сов, выход которого является выходом генератора, а счетный вход соединен с выхо1 дом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширениф функциональных возможностей генератора, он дополнительно содержит блок памяти, уп рввляемый вероятностный (1, щ )-полюсник и неуправляемый вероятностный (1, щ tполюсник, вход которого соединен с выходо1м источника пуассоновского потока импульсов а выходы — с первыми входами элементов

И, вторые входы которых соединены с пефвой группой выходов блока памяти, вторая группа выходов которого соединена с разрядными входами счетчика импульсов, а третья группа выходов блока памяти соеди иена с управляющими входамй управляемого вероятностного (1, щ )-полюсника; выходы которого соединены с входами блока памяти, а тактовый вход — с выходом счетчика импульс ов.

Источники, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт.свид.СССР%211163, М.Кл.

Ст 06 F 1/02, 1969.

2. Авт. свид. СССР% 234449, М.Кл.

Н 03 К 3/82, 1967.

3. Авт. свид. СССР Ж 3 12253, М.Кл.

Гт 06 Р 1/02, 1970, 4. Авт. свид.СССР М 3 4443 1, М. Кл.

Q 06 F 1/02, 1970 (прототип).

543964

Составитель А. Карасов

Редактор Г. Киселева Техред М. девщ кщ Корректор С. Шекмар

Заказ 756/65 ТираЫ 7 35. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4