Генератор псевдослучайных чисел
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик н>962935 » ф
/б -г
-,г (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08. 04. 81 (2> )3270144/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (1) М Кп 3
G 06 F 7/58
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий. (23) Приоритет—
1531 УДК 681.325 (088.8) Опубликовано30. 09. 82.Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 300982 (72) Автор изобретения
О. П. Бухало
1 !
1
1
М% 4
I
Физико-механический институт AH Украинской CCP. (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных случайных процессов с за» данными статистическими характеристиками.
Известен генератор равномерно распределенных псевдослучайных чисел, содержащий сдвиговый регистр с полусумматорами в цепи обратной связи (1), K недостаткам этого устройства относится невозможность независимого управления первыми двумя моментами генерируемой последовательности равномерно распределенных двоичных чисел.
Известен также управляемый генератор случайных чисел, содержащий последовательно соединенные источник случайных пуассоновских импульсов, блок формирования, двухвходовой элемент И, счетчик, регистр памяти, дешифратор, матричный переключатель и блок управления, соединенный с распределителем импульсов, два выхода которого подключены к входам сброса, счетчика и регистра памяти соответственно, а два других — к элементу памяти, выход которего соединен с вторым входом элемента И f23.
Недостатками этого устройства являются сложность и сравнительно не-. высокая точность установки заданных
5 статистических характеристик генерируемых случайных чисел как вследствие наличия пуассоновского генератора, обладающего, как правило, нестабильной интенсивностю выходного потока импульсов, так и вследствие погрешности, вносимой матричным переключателем законов распределения, аппроксимирующим последние с определенной степенью точности.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор случайных чисел, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, генератор тактов, вентили, цифровую схему сравнения, выход которой соединен с ее входом через линии задержки, двоичный счетчик, дешифратор и запоминающее устройство (3).
Недостатком этого устройства является его сложность и невозможность точной установки заданных значений моментов генерируемой последовательности чисел вследствие аппроксимации функции распределения конечным числом равномерных интервалов.
962935
Пель изобретения — повышение точ;
:ности независимой установки первых двух моментов генерируемых псевдослучайных чисел и упрощение устройства.
Для достижения поставленной цели 5 в генератор псевдослучайных чисел, содержащйй генератор М-последовательности, дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, введены группа ключей, сумматор и два переключателя, выходы которых соединены с входами дешифратора, выходы генератора М-последовательности соединены с первыми информационными входами ключей группы, вторые информационные входы которых подключены к выходу исто ника постоанного напряжения., первая группа выходов блока памяти соединена с управляющими входами ключей группы, выходы которых соединены с первой груп.пой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с второй группой выходов блока памяти, выходы сумматора являются группо выходов генератора.
На чертеже представлена схема генератора.
Генератор содержит генератор 1Nпоследовательности, группу ключей
2 „, сумматор 3, источник 4 посто- 30 янного напряжения, блок 5 памяти дешифратор б, и переключатель 7 и 8.
Генератор работает суедукщим образом.
8 зависимости от положения переключателей 7 и 8 с помощью дешифратора 6 на управляющие входы ключей
2-1...2-И подаются потенциалы с первой группы выходов блока 5 памяти, подключающие C младших разрядов гв- 40 нератора 1 М-последовательности к соответствующим первым входам сумматора 3. На старшие разряды первых входов сумматора 3 при этом подаются потенциалы, соответствующие нулю 45. для данной серии применяемых микросхем. На вторые входы сумматора 3 подается постоянное двоичное число со второй группы выходов блока 5 памяти. Величина этого числа зависит от положения переключателей 7 и
8. Потенциалы шин первой и второй групп выходов блока 5 памяти определяются положениями переключателей
7 и 8. Последние через дешифратор б управляют входами блока 5 памяти таким образом, чтобы вызвать íà его выходах такую-комбинацию единиц и нулей, которая соответствует заданным эначвниям математического ожидания и дисперсии генерируемых устройством псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел.
При каждом такте срабатывания ге-, нератора 1 на вход сумматора Э посту-. пает случайное число М, равномврно 65 распределенное, в диапазоне (0 2 -1), где 0 — число младших разрядов, подключенных при помощи управляемых ключей 2-1...2-N к первым входам сум-, матора 3. На вторые входы сумматора 3 подается постоянное число А со второй группы выходов запоминающего устройства 5.
Таким образом, случайное число Z, генерируемое в каждом такте срабатывания устройства, может быть представлено в ниде ,Z М+ A.
Математическое ожидание (первый момент) числа Е (Z) = (N)+ A а его дисперсия (второй момент)
3z =Dì.
Для 6 -разрядного равномерно распределенного числа М математическое ожиГ ание и дисперсия имеют вид (%3 Э= :
2. -л ре „)р
Я I 42
Тогда
«(Ъа- )
Зх .и (11="" .А
Изменяя состояние второй группы выходов блока памяти 5 при помощи, например, переключателя 7, можно изменять значение двоичного числа А и, следовательно, значение первого момента случайного числа 2 бвэ изменения его дисперсии. Осуществляя одновременное (при помощи переключателя
8) изменение состояния первой и второй групп выходов блока памяти 5 таким образом, чтобы
Формула изобретения
Генератор псевдослучайных чисел, содержащий генератор М-последовательможно изменять дисперсию Э бвэ из-. менения математического ожидания (2), Требуемые значения чисел А и количества разрядов g для заданных величин (Z) иЭ хранятся в памяти блока„. 5памяти, откуда они извлекаются при появлении соответствующих сигналов на выходе дешифратора 6 положения переключателей 7 и 8.
Таким образом, на выходе устрой" ства будет генерироваться последовательность псевдослучайных двоичных чисел, равномерно распределенных в интервале (A; 2 -1 + А), математическое ожидание и дисперсия которых независимо и с высокой степенью точности могут устанавливаться при помощи переключателей 7 и 8.
962935
Составитель A.Êàðàñîâ
Редактор Т.Портная Техред T.ôàíòà Корректор Л. Бокшан
Заказ 7514/69 Тираж 731 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 ности, дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит группу ключей, сумматор и два переключателя, выходы которых соединены с входами дешиффатора, выходы генератора М-после, довательности соединены с первыми информационными входами ключей группы, вторые информационные входы ко: торых подключены к выходу источни ка постоянного напряжения, первая ,группа выходов блока памяти соединена с управляюшими входами ключей группы выходы которых соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого", соединена с второй группой выходов блока памяти, выходы сумматора являются группой выходов генератора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Яковлев В.В., Федоров Р.Ф., Стохастические вычислительные маши30,;ны. Л., Машиностроение, 1974.:
2. Авторское свидетельство СССР
9 556471, кл. 006Р 7/58.
Э. Авторское свидетельство СССР
9 260969, кл. 606Р 7/58.(прототип).
