Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для аппаратного определения статистических характеристик случайных процессов, контроля и изме рения параметров датчиков случайных чисел.

Известно устройство для статистического анализа датчика случайных чисел, содержащее счетчик числа испытаний и счетчик результата, вход которого. соединен с выходом анализатора комбинаций $1) .

Но это устройство не позволяет получать статистические оценки условных вероятностей комбинаций случайной последовательности.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство контроля датчика 20 случайных чисел, содержащее счетчик числа испытаний,,задающий объем анализируемой выборки, регистр сдвига с трехпоэиционными ключами и элемент И. работающего на вход счетчика резуль-. .тата. С помощью трехпозиционных ключей задается конкретная комбинация двоичных символов, оценка вероятности которой формируется в счетчике результата f2) . .30

Данное устройство также не позволяет измерять статистические условные вероятности комбинаций на выходе дат чика случайных чисел.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей эа счет измерения статистических условных вероятностей.

Для достижения поставленной цели в известное устройство для статистического анализа датчика случайных чисел, содержащее счетчик числа испытаний, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом датчика случайных чисел и со входом

"сдвиг" регистра сдвига, информационный вход которого соединен с прямым выходом датчика случайных чисел, прямой и инверсный выходы которого и выходы регистра сдвига соединены со входами группы переключателей соответственно, первая группа выходов которого соединена с группой входов первого элемента И, соответственно, выход которого соединен со входом счетчика результата, введены второй элемент И, переключатель и триггер, единичный вход которого соединен с выходом счетчика числа испытаний, вход которого соединен с выходом пе796856

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, который своим выходом подключен к датчику 2 слуt5 чайных чисел, к К-разрядному регистру 3 сдвига и к элементу И 4; Выход датчика 2 случайных чисел подключен к информационному входу регистра 3 сдвига. Выходы регистра 3 сдвига разбиты на две группы. Группа выходов

3,(вЂ” 30„< и выход датчика 2 случайных чисел в парафазной форме.подключены к блоку 5 трехпозиционных ключей события, и выходов которого соединены со входами схемы И 6 совпадения, которая в свою очередь соединена со счетчиком 7 результата. Группа выходов 3п- 3 также в парафазной форме подключена к блоку 8 трехпозиционных ключей условия, К-n+1 выходов которого соединены со входами элемента

И 4, который в свою очередь соединен со входом элемента И 6. Вход . счетчика 9 числа испытаний с помощью

35 переключателя 10 может переключаться либо к выходу элемента И 4 (режим измерения статистической условной вероятности), либо к выходу генератора 1 тактовых импульсов (режим измерения статистической безусловной вероятности). Выход последнего разряда счетчика 9 .числа испытаний подключен к R-входу триггера 11, прямой выход которого подключен к элементу И 6. Ключи 5 и 8 образуют группу 45 переключателей.

Рассмотрим работу устройства в режиме измерения статистической условной вероятности, В этом случае переключатель 10 подключает ко входу счетчика 9 выход элемента И 4. Пуск устройства осуществляется путем воздействия на S-вход триггера 11 (предварительно счетчики 7, и 9 должны быть установлены в нулевое состояние). Поток импульсов с датчика 2 случайных чисел поступает на регистр 3 сдвига, разряды которого через блоки 5 и 8 трехпозиционных ключей контролируются элементами И 4 и 6. При срабатыва- 60 нии элемента И 4 заносится единица в счетчик 9, а при срабатывании элемента И 6 - в счетчик 7. Анализ содержимого счетчиков 7 и 9 в конце цикла измерения позволяет судить об условреключателя, первый вход которого соединен с выходом генератора так.товых импульсов и со входом второго элемента И, группа входов которого соединена со второй группой выходов группы переключателей, выход второго элемента И соединен со вторым входом переключателя и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, нулевой вход которого является входом устройства. 10 ной вероятности появления тех или

Иных комбинаций двоичных символов.

Из теории вероятности известно, что Р АВ)

Р(ь/А) = р где P (B/А) вЂ” вероятности появления событий В при условии, что событие

A имело место, P(AB) - вероятность совместного появления событий A и В

Р(А)-вероятность появления события A..

Зная .статистические вероятности

Р (АВ) Г (д) где NA> и NA- количество появлений совместного события AB и события А при общем числе исПытаний,можно получить, используя(1),значение статистической условной вероятности.

1 р (ьИ)- вЂ”, <Аа

NA (2)

Применительно к данному.устройству под событиями A и В понимаем комбинации из двоичных символов "0", "1" и символов "Х", обозначающих неанализируемые позиции. Причем символ"0" соответствует подключению инверсного выхода разряда регистра 3 или инверсного выхода датчика

2, а символ "1" соответствует подключению прямого выхода разряда регистра 3 или прямого выхода датчика 2.

Эти подключения осуществляются с помощью трехпозиционных ключей блоков 5 и 8. Символ "Х" задается напряжением логической единицы U < (по .схеме вЂ” среднее положение трехпозиционных ключей). Комбинации A задается с помощью блока 8 трехпозиционных ключей условия и выходов 3, 3,(,..., 3, регистра 3, а комбинацйя ВвЂ” с помошью блока 5 трехпозиционных ключей события, выходов 3, 32,....

3>, регистра 3 и выхода датчика 2 случайных чисел.

Случайные одноразрядные двоичные числа постоянно заполняют регистр 3 сдвига. Заданные трехпозиционными ключами комбинации этих чисел выделяются и количества появлений их фиксируется счетчиками 7 и 9. Анализ комбинации A производится дополнительным элементом И 4,. анализ,комбинации АВ - с помощью элементов И

4 и 6. Тогда счетчик 9 будет считать

Np, а счетчик 7 вЂ” NAS. При переполнении счетчика 9 происходит переключение триггера 11 управления в нулевое состояние и остановка счетчика 7 результата. Если перед пуском устройства счетчика 7 и 9 были установлены в нулевое состояние,то к моменту окончания измерения N будет равно целой степени двойки и операция деления в формуле (2). заменяется переносом и фиксацией запятой в разрядной сетке счетчика 7 результата. Таким образом, величина статистической условной вероятности Р (В/А) будет

796856 формироваться в счетчике 7 результата.

Поясним на примере настройку устройства при изменении конкретной статистической условной вероятности.

Пусть и 4, К = 6. Тогда комбинация A будет состоять из К-n+1--3 позиций, а комбинация В вЂ” из n=4 позиций.

Пусть требуется измерить статистическую условную вероятность вида

Р+(О XX1/1X0) Тогда ключом 5 необходимо подключить к элементу Й 6 инверсный выход датчика 2, ключи 5g, 5 напряжение Ц, и ключом 5 вЂ” прямой выход 3 регистра сдвига. Таким образом задается комбинация В =1 ХХО.

Комбинацию A = ОХ1 задают следующим 15 образом: ключом 8 подключаем к элементу И 4 прямой выход 34 регистра, ключом 80- напряжение U и ключом

8 - инверсный выход 36 регистра.

Если переключатель 10 поставить в 20 положение режима измерения статистической безусловной вероятности, то при данном положении трезпоэицйонных ключей в счетчике 7 будет формироваться значение статистической вероят-р5 ности комбинации AB-ОХ11ХХО. Многие схемы совпадения строятся так, что если какой-то вход этой схемы никуда не подключен, .то это эквивалентно подаче на этот вход . логического сигнала "1". В этом случае отпадает необходимость в источнике напряжения

U и трехпозиционные ключи блоков

5 и 8 можно заменить двухпозиционными с нейтральным положением, что упрощает устройство.

Данное устрой ст во поз воляет детально исследовать такие параметры датчиков случайных чисел как корреляционная функция, интервал коррекции, дает возможность оценить корре- 40 ляционные связи между комбинациями символов, т. е. выявлять глубинные корреляционные зависимости, скрытые для обычных методов измерения. Кроме того, полученные с помощью данно- 4 го устройства оценки условных вероятностей удобны при рассмотрении датчика случайных чисел как генератора многосвязной цепи Маркова, что облегчает его ан али з .

Формула изобретения

Устройст во для ст атистиче с ко го анализа датчика случайных чисел, содержащее счетчик числа испытаний, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом датчика случайных чисел и со входом "сдвиг" регистра сдвига, информационный вход которого соединен с прямым выходом датчика случайных чисел, прямой и инверсный выходы которого и выходы регистра сдвига соединены со входами группы переключателей соответственно, первая группа выходов которого соединена с группой входов первого элемента И соответственно, выход которого соединен со входом счетчика результата, отличающееся

reM, что, с целью расширения функцио нальных возможностей устройства за

Ьчет определения условных вероятностей, оно содержит второй элемент

И, переключатель и триггер, единичный вход которого соединен с выходом счетчика числа испытаний, вход которого соединен с выходом переключателя, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со входом второго элемента И, группа входов которого соединена со

Второй группой выходов группы переключателей, выход второго элемента

И соединен со вторым входом переключателя и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, нулевой вход которого является входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

Ф 199510, кл. 6 06 F 15/36, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9 262497, кл. 6 06 F 15/36, 1964 (прототип).

796856

Составитель A. Карасов

Редактор И. Петрова Техред M.Ãîëèíêà

Корректор Н. Бабинец

Заказ 9771/67 Тираж 754 ., ВЦИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Устройство для статистическогоанализа датчика случайных чисел

Похожие патенты:

Усилитель вероятности // 750498

Устройство псевдоделения // 742931

Стохастический функциональный преобразователь // 734720

Автономный вероятностный автомат // 734701

Устройство для вероятностного моделирования сложных систем // 717776

Анализатор кодов // 703828

Устройство для моделирования случайного выбора элементов множества // 703824

Вероятностный распределитель импульсов // 690470

Устройство для кодирования случайного процесса // 661777

Вероятностное устройство для антилогарифмирования // 651350

Устройство для определения среднеймощности и дисперсии случайногопроцесса // 796855

Устройство для статистическогомоделирования производственныхпроцессов // 796854

Анализатор экстремальных значений // 794638

Следящий стохастический интегратор // 789998

Статистический анализатор // 788116

Устройство для кодирования случайного процесса // 788115

Устройство для вычисления средней мощности случайных сигналов // 785871

Цифровой фильтр с регулируемым коэффициентом передачи // 783800

Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса // 780010

Многоканальный адаптивный стохастический преобразователь // 780009

Устройство для цифровой обработки сигналов // 2105349

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и может найти применение в устройствах цифровой фильтрации, в перспективных разработках больших и сверхбольших интегральных микросхем