Генератор случайных импульсов

 

Социалнстмческик

<»> 7218 3 4

Реслубг . к

Ф х (61) Дополните, l,нос к авт. спид-в (22) Заявлено 22.09.78 (21) 2665946 18-24 с присоединением заявки ¹-(23) Приоритет— (. . K,lG ()6 F !/ 02

Ct 07 С 15/00

Государственный комитет сесе (53) УДК681.325 (088.8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.03.80. Бюллсã-..,:.. № 10

Дата опубликования описания 25.03.80 (72) Авторы изобретения

В. А. Беломытцсв. А. А. Бурба и В. А Ксрножицкий (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов.

Известен генератор случайных импульсов, содержащий источники шума, пороговые элементы и сумматор. Однако этот генератор моделирует только пуассоновский поток импульсов (11.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор случайных импульсов, содержащий источник пуассоновского потока импульсов, вероятностный элемент, элементИ. Этот генератор позволяет регулировать параметр пуассоновского потока импульсов, но не позволяет получать потоки импульсов с другим распределением (2) .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет моделирования дополнительно случайного потока импульсов с распределением Паскаля и как частного случая распределения Паскаля с геометрическим распределением.

Для достижения поставленной цели в генератор случайных импульсов, содержа2 щий источник пуассоновского потока импульсов, вероятностный двоичный элемент, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом генератора, введены два переключате5 ля и источник регулярного потока импульсов, выходы которого соединены с первыми входами переключателей, вторые входы которых соединены с выходами источника пуассоновского потока импульсов, а выходы переключателей соединены соответственно со

>о вторым входом элемента И и с входом вероятностного двоичного элемента.

Сущность изобретения основана на том, что распределение Паскаля может быть получено, если р-преобразованию подвергать регулярный поток. Для этого кроме источника пуассоновского потока импульсов дополнительно еще используется источник регулярного потока импульсов.

Блок-схема гснсратора приведена на чертеже.

Генератор случай».. »лу lbcoB coäåðжит источник пуассонов.;. и,: гок;; .мпульсов 1, вероятностный вон пня ; э емент 2, элемент 11 3, источник регулярного потока импульсов 4 и переключатели 5 и 6.

721814

11срвые выходы источника пуассоновского потока импульсов 1 и источника регулярного потока импульсов 4 соединены соответствен»о с пс рвым и вторым входами переключателя 5, а вторые входы — соответственно с первым и вторым входами переключателя

6, выход которого соединен со вторым входом элемента И 3.

Генератор случайных импульсов работает следующим образом.

При нахождении переключателей в положении «а» блок-схема генератора эквивалентна прототипу. При переводе переключателей в положение «б» регулярный поток импульсов, формируемый источником 4, поступает на первый вход элемента И 3 и вход вероятностного двоичного элемента 2. С приходом каждого импульса элемент 2 выдает па второй вход элемента И 3 сигнал, который с заданными вероятностями 1-р и р соответствует цифрам 1 и G. При поступлении на вход элемента И 3 цифры 1 следующий импульс генератора 4 проходит в выходной поток, а при поступлении цифры 0 — не проходит. Таким образом, каждый из импульсов, приходящих через равные промежутки времени т на вход элемента И 3 с вероятностью 1--р проходит в выходной поток, а с вероятностью р не проходит. В сформированном таким образом выходном потоке интервалы между импульсами будут подчинены двухпараметрическому геометрическому закону распределения с параметрами т и р.

Регулировка параметров выходного потока осуществляется путем изменения настройки вероятностного двоич ного элемента (за счет вероятности р) и изменения частоты генератора регулярного потока импульсов (за счет интервала г).

Генератор позволяет моделировать время безотказной работы системы массового обслуживания, на вход которой через равные интервалы длительностью т поступают заявки на обслуживание, каждая из которых обслуживается с вероятностью р. В качестве обслуживающего устройства может рассматриваться, например, станок или рабочее место у конвейера, к которым через равные интервалы времени подаются детали или заготовки для обработки. Если по каким-либо причинам (отказы техники или ошибки работающего) деталь не была обработана за время z; то ее дальнейшая обработка прекращается и работающий приступает к обработке следующей детали и т.д.

Моменты прекращения обработок деталей, называем ые отказами системы массового обслуживания, образуют поток событий, разделенных промежутками времени t, подчиненными геометрическому закону распределенин, на основе которого можно, например, рассчитывать и прогнозировать периодичность настройки и технического обслуживания станков и конвейерных линий, обеспечивающую заданное значение вероятности безотказной работы. В ряде случаев можно найти вероятность того, что потребуется провести ровно и испытаний (независимых опытов

Бернулли, каждый с вероятностью успеха р) или затратить на них заданное время t =

= пг до появления первого неудачного исхода.

Следовательно данный генератор в отличие от прототипа позволяет моделировать не только пуассоновские потоки случайных импульсов, но и весьма важные для решения ряда практических задач потоки случайных импульсов, интервалы между которыми подчинены геометрическому закону распределения. В значительной степени положительный эффект будет проявляться в виде экономии тех средств, которые необходимо было бы затратить на разработку специализированных устройств для моделирования потоков событий, интервалы между которыми подчинены геометрическому закону распределения. Кроме того, прогнозирование с помощью предлагаемого устройства моментов отказов сложных систем, в том числе системы «человек-техника», позволит избежать значительных потерь, связанных с внезапными отказами в этих системах.

Формула изобретения

Генератор случайных импульсов, содержащий источник пуассоновского потока импульсов, вероятностный двоичный элемент, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования распределения Паскаля, он содержит два переключателя и источник регулярного потока импульсов, выходы которого соединены с первыми входами переключателей, вторые входы которых соединены с выходами источника пуассоновского потока импульсов, а выходы переключателей соединены соответственно со вторым входом элемента И и с входом вероятностного двоичного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов. М., «Энергия», 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 211163, кл. G 06 F 1/02, 1966 (прототип).

721814

Составитель А. Карасов

Редактор Н. Каменская Техред К. Шуфрнч Корректор Г. Назарова

Заказ 131/39 Тираж 751 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4