Устройство для формирования случайных интервалов времени с заданным законом распределения

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сою» Советских

Социалистических

Республик >741297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2490475/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, G 07 С 15/00

G 06 F 1/02

Геаударстееный кюмнтет

СССР

Do делам нзебретений и еткрмтнй

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 21.06.80 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Д. Баумберг, 3. Е. Круашвили, А. М. Морозов, О. Г. Петриашвили, Д. М. Судаков и П. А. Церетели

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт «ВНИПИавтоматпром» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СЛУЧАЙНЫХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ С ЗАДАННЫМ ЗАКОНОМ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

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

Одно из известных устройств, формирующих случайные интервалы времени, содержит два генератора импульсов нестабильной частоты, элементы И и ИЛИ, триггеры, линии задержки и переключатели.

Однако оно позволяет получить лишь очень ограниченное число распределений (1 J

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для формирЬвания случайных интервалов времени, которое содержит генератор напряжения шума, коммутатор, схемы И и

ИЛИ. Для расширения класса генерируемых законов распределения интервалов времени оно содержит циклический регистр, квантователи уровня и тактовый генератор. Тем не менее оно не позволяет получать произвольные законы распределения ф).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности получения произвольного закона распределения.

Для достижения поставленной цели в устройство для формирования случайных интервалов времени с заданным законом распределения, содержащее генератор тактовых импульсов, равновероятностный I, 5 К-полюсник и элемент ИЛИ, дополнительно введены счетчик и управляемый дешифратор, первая группа входов которого подключена к выходам равновероятностного I, К-полюсника, а вторая группа входов управляемого дешифратора подключена к выходам счет.1Ф чика соответственно, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а вход «Сброс» счетчика объединен со входом «Запуск» равновероятностного 1, К-полюсника и подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами управляемого дешифратора соответственно.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема управляемого дешифратора; фиг. 3 иллюстрирует принцип

20 работы генератора.

Устройство содержит равновероятностный 1, К-полюсник 1, подключенный к управляющим входам управляемого дешифратора 2 с коммутируемыми шинами, к инфор741297 шагом 0,5 с. В этом случае с помощью переключателей набирается ti = 12,5 с.

Таким образом, заданный закон распределения реализуется с помощью К равновероятностных интервалов времени, вероs ятность каждого из которых равна 1/К. В процессе работы равновероятностный I, Кполюсник случайным образом выбирает для отработки один из интервалов времени

1 ",1 a, ..., tK, в результате чего указанные интервалы непосредственно следуют друг < за другом в случайном порядке.

Техническими преимуществами предлагаемого изобретения являются возможность задания широкого класса законов распределения, легкость набора желаемого закона распределения, высокая точность воспроизведения набранного закона отсутствие необходимости аналоговой настройки по приборам.

Высокая точность воспроизведения набранного закона зависит от точности гене30 ратора 4 тактовых импульсов и равновероятности состояний равновероятностного I, К-полюсника 1. Генератор 4 можно сделать точным, применив стабилизацию частоты с помощью кварцевых резонаторов, а равновероятностный I, К-полюсник 1 можно сделать в сколь угодно высокой степени равновероятностным, применив известные логические методы стабилизации вероятности генераторов дискретных случайных величин.

Формула изобретения

3 мационным входам которого подсоединены нулевые и единичные выходы триггеров счетчика 3. Счетный вход счетчика 3 соединен с выходом генератора 4 тактовых импульсов. Выходы дешифратора 2 объединены элементом ИЛИ 5, выход которого являющийся выходом устройства, соединен со сбросовым входом счетчика 3 и входом запуска равновероятностного 1, К-полюсника 1.

Дешифратор 2 содержит шину 6 со своими переключателями 7, соединенную с выходами счетчика 3.

Устройство функционирует следующим образом.

Равновероятностный I, К-полюсник 1 посылает на один из управляющих входов дешифратора 2 разрешающий потенциал, что означает выбор соответствующей шины дешифратора, например шины 6.

В схеме на фиг. 2 разрешающий потенциал — высокий, а запрещающий — низкий.

До начала работы диоды каждой шины дешифратора 2 коммутируются с помощью двухпозиционных переключателей 7 с нулевыми или единичными выходами триггеров счетчика 3. Когда код на счетчике 3 становится равным коду, набранному с помощью двухпозиционных переключателей 7, принадлежащих выбранной шине 6, на этой шине (то есть на соответствующем выходе дешифратора 2) возникает положительный скачок потенциала, поступающий в элемент

ИЛИ 5. По этому скачку в элементе ИЛИ 5 формируется импульс, поступающий на выход всего устройства, а также сбрасывающий в ноль счетчик 3 и запускающий равновероятностный 1, К-полюсник 1. Это означает конец данного интервала времени случайной длительности и начало следующего за ним интервала времени.

На управляющие входы всех остальных шин дешифратора 2, не выбранных в данном случае равновероятностным 1, К-полюсником 1, поступают низкие (запрещающие) потенциалы. Поэтому потенциал этих шин остается низким даже при совпадении кода на счетчике 3 с кодом, набранным на переключателях 7.

Пример. Для получения случайных независимых интервалов времени, имеющих данный закон распределения длительностей, соответствующую интегральную функцию распределениями (<) (фиг. 3) аппроксимируют ступенчатой функцией с высотой ступенек, равной 1/К. Ступенчатая функция распределения имеет К скачкоВ, которым соответствуют абсциссы t t

Каждому скачку ставится в соответствие.одна из шин дешифратора 2, с помощью переключателей которой набирается код времени, наиболее близкий к значению соответствующей. абсциссы.

Например: t1 = 12,3 с, но в данном приборе" длительность может быть задана с !

3S

4$

so

Устройство для формирования случайных интервалов времени с заданным законом распределения, содержащее генератор тактовых импульсов, равновероятностный !, Кполюсник, элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности получения произвольного закона распределения, оно содержит счетчик и управляемый дешифратор, первая группа. входов которого подключена к выходам равновероятностного 1, К-полюсника, а вторая группа входов управляемого дешифратора подключена к выходам счетчика соответственно, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а вход «Сброс» счетчика объединен со входом «Запуск» равновероятностного

1, К-полюсника и подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами управляемого дешифратора соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 269630, кл. G 06 F 1/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 279167, кл. G 06 F 1/02, 1968.

741297

Составитель А. Карасов

Редактор Н. Каменская Техред К. Шуфрич Корректор С. Щомак

Зака з 3207/49 Тираж 641 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4