Вероятностный ( @ , @ ) -полюсник Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

ГО

W

оэ

ND Ч

2. Вероятностный (w, И1)-полюсник no п. 1, отличающийся там, что вероятностный коммутатор содержит JC. групп вероятностных двричнык элементов (К «и/а- wi+l) и к генераторов случайных импульсов, первая группа вероятностных двоичны элементов содержит т1 вероятностных двоичных элементов ( V -число входов вероятностного коммутатора), вторая группа вероятностных даоичных элементов содержит УИ +1 вероятностных двончяых элементов, К -я группа вероятностных двоичных элементов содержит Vi/2 вероятностных двоичных элементов ( Я - число выходов вероятностного коммутатора, и 2w) , первые входы вероятностных двоичных каждой 1-й группы ( 4 я j t, К) объединены между собой и подключены к первому выходу i-го генератора случайных импульсов, вторые входы вероятностных двоичных элементов каждой i-1 группы объедикены межиу собой и подключены к втоpobiy выходу i -го генератора случайных импульсов, третьи входы вероятностных двоичных элементов первой группы образуют группу входов вероятностного коммутатора, группу выходов которого образуют первые и вторые

выходы вероятностных двоичных элементов К-и группы, первый выход вероятностного двоичного эле1мента s каждой j -и группе ( 1 , К. -1) соединен с третьим входом соответствуквдего вероятностного двоичного элемента в группе, второй выход последнего вероятностного двоичного элемента в ; j -и группе соединен с третьим входом последнего вероятностного двонч:ного элемента в ( }+1)-й группе, ВЫХОД каждого предыдущего вероятностного .двоичного элемента Kassf-. дои j -и группы соединен с перэьам выходом срответствующего последующего вероятностного двоичного элемента этой же группы.

3. Вероятностный (и , ж)-полюсник по пп. 1 и 2, о т л н ч а ю И и и с я тем, что каждый вероятностный двоичный элемент содержит два элемента И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами вероятностного двоичного элемента, первым и вторым входами iKOTOporo являются соответственно первые входы первого и второго элементов И, вторые входы которых , объединены между собой и являются третьим входом вероятностного двоичного элемента .

1. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ (я ,m)ПOЛЮCHИK, содержащий группу счетчиков, ;выходы которых соединены с соответствукяаими входами, элемента или, выход которого соединён.с входом распределителя импульсов, каходы кото рого соединены с першдми входами соответствункдих элементов и группы,отли ч аюадийся тем, что. с целью расширения функциональных возмозкностей за счет задания многомерного распределения, он содержит вероятност{шй коммутатор, триггер, элемент И и генератор импульсов, выход которого соединен с первым вход ж элемента и, второй вход которого подключен к выходу триггера, единичный вход которого является входом Пуск вероятностного (и 1)-полюсника, группу выходов которого образуют выходы вероятностного коммутатора, группа входов котсчрого соединена с выходами соответствукидах элементов И группы, первые входы которых соединены с синхронизирующими входами соответствующих счетчиков группы, Щ счетные входы которых объединены между собой и соединены с вторыми Л входами элементов И группы и подклю-г чены к выходу элемента И, выход последнего счетчика в группе соединен с рулевым входом триггера. S

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании.

Известно -устройство для формирования случайных дискретных функций с пространственным распределе ием, содержащее несколько генераторов случайных импульсов, выходы которых соединены с входами соответствукицих схем совпадения, другие входы которых соединены с одним выходом триггера, другой выход которого соединен с входами блока многовыходовых схем совпадения, регистр и генератор так товых импульсов flj.

Недостатком, этого устройства является его сложность.

Наиболее близким к изобретению является генератор случайных импульсов, содержащий, генератор пуассоновского потока импульсов, распределитель иишульсов, счетчики, элементы И и ИЛИ .

Однако это устройство не поэволяЧ ет задавать многомерное распределение.

Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устрой.

ства за счет задания многомерного , распределения.

Указанная цель достигается тем, что в вероятностный (п ,in) -полйсник, S содержащий группу счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом распределите ля импульсов, выходы которого соедиQ нены с первыми входами соответстну- ющик элементов И группы, введен вероятностный коммутатор, триггер,. элемент И и генератор импульсов, выход которого соединен с первым вхоg дом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, единичный вход которого является входом Пуск вероятностного (и рИ1)-полюсника, группу выходов которого образуют выходы вероятностного коммутаС тора, группа входов соединена с выходами соответствуквдйх элементов И группы, первые входы которых соединены с синхронизирующими входами соответствующих счетчиков группы, счетные входа которых объели- нены между собой и соеяийены с вторыми входами элементов И группы и псэдключены к выходу элемента И, выход последнего счетчика в группе соединен с нулевым входом триггера. Кроме того, вероятностный коммутатор содержит К групп вероятностных двоичных элементов ( 1C « И/2-И7+1) и К. генераторов случайных импульсов, первая группа вероятностных двоичных элементов содержит ж вероятностных двоичных элементов (И- число входо вероятностного ксммутатора, произвольное число), вторая группа вероятностных двоичных элементов содер жит m+l . вероятностных двоичных элементов, К-я группа вероятностны двоичных элементов содержит: вероятностных двоичных элементов (и число выходов вероятностного коммутатора, И 2т), первые входы веро ятностных двоичных элементов каждой i -и группы ( i 1 - к ) объединена между собой и подключены к первому выходу 1-го генератора случайных импульсов, вторые входы вероятностных двоичных элементов каждой 4-й группы объединены между собой и под .ключены к второму выходу i-го гене ратора случайных импульсов,.третьи входы вероятностных двоичных элемен тов первой группы образуют группу входов вероятностного коммутатора, группу выходов которого образуют пе кле и вторые выхода вероятностных двоичных элементов К-и группы, пер вый выход вероятностного двоичного элемента в каждой |-и группе ( j 1 К -1) соединен с третьимвходом соответствующего вероятностного двоич ного элемента в ( i +1)-й группе, вт рой выход последнего вероятностного двоичного элемента в j-й группе соединен с третьим входом последнег вероятностного двоичного элемента в ( j -1-1)-й группе, ,торой выход каж дого предыдущего вероятностного двоичного элемента каждой j-и груп пы соединен с первым выходом соотве ствующего последующего вероятностного двоичного элемента этой же гру пы. При этом каждый вероятностный двоичный элемент содержит два элеме та И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами вероятностного двоичного элемента, первым и вторым входами которого являются соответственно первые входы первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены меж ду собой и являются третьим входом вероятностного двоичного элемента. На фиг. 1 приведена .блок-схема вероятностного (VI , И1)-полюсника на фиг. 2 - схема вероятностного Коммутатора/ на фиг. 3 - схема вероятностного двоичного элемента, на фиг. 4 - схема Генератора случайных импульсов. Вероятностный ( и i f) -полюсник содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 И, триггер 3 с входами и г{, счетчики 5v , 5, ..., 5 , группу элементов «j, 6, .... 6 И, эле-. мент 7 ИЛИ, распределитель 8 импульсов , входы 9 , 9,..., 9ги вероятностного коммутатора 10 с выходами 11,|, 11/2., f Вероятностный коммутатор 10 содержит первую группу вероятностных двоичных элементов 12(П, 12(1), .. . , 12(1),, вторую группу вероятностных двоичных э. эментов 12(2) , ..., 12(2) К-ю группу вероятностных двсжчных элементов 12(К.)|, 12(k), ..., 12(К)„|, причем к (и/2-m+l). Кроме того, вероятностный коммуг татор содержит К генераторов 13, 13/j, ..., 13ц случайных импульсов. Каждый вероятностный двбичный элемент содержит элементы 14 и 15 И с выходами 16 и 16 и входами 17, 18j и 18 . Каждый генератор случайных импуль сов содержит источник шума 19 и пороговый элемент 20 с выходами 21 и 21 и входами 22 и 23. Устройство (фиг. 1) , т.е. на первом входе элемента 2 И, действует исходная периодическая последователь ность импульсов. При подаче сигнала запуска на вход 4 триггера 3 на втором входе элемента 2 и появляется сигнал с выхода триггера 3, элемент 2 И открывается. Импульсы с генератора 1 проходят на счетные входы счетчиков 5 и первые входы эле- , ментов 6 И. Каждый из счетчиков 5 5у„ установлен на счет того числа импульсов, которое необходимо подать на соответствующий из входов 9 -9, вероятностного коммутатора. 10. В.исходном состояний на первом выходе распределителя 8 имрульсов, соединенном с управляющим входом счетчика 5 и первым входом элемента ,6 И, действует сигнал, открывающий укаэанный элемент 6 И и разрешающий ведение счета на счетчике 5. На других выходах распределителя 8 сигналы отсутствуют, ПОЭТОМУэлементы 6 И и счетчики 5 -5 закрыты. Импульсы периодической последовательности через открытый элемент б И проходят на вход 9 вероятностного кошлутатора 10. Одновременно в счетчике 5 производится счет числа импульсов, по достижении заданного количества счетчик 5 выдает сигнал на вход распределителя 8 через элемент 7 ИЛИ. Сигнал на первом выходе распределителя 8 исчезает, появляется соответствующий сигнал навтором выходе распределителя 8. Элемент 6 И и счетчик 5 закрываются. За время с момента открытия до момента закрытия элемента 6i И на вход 9 коммутатора 10 проходит эсшанное количество импуль сов. Открывается элемент б И, начи нается счет импульсов счетчиком 5 до значения, заданного для входа 9 Таким образом, последовательно на каждьай из входов 9 -9 коммутатора 10 посылается заданное число импуль сов. При этом осуществляется формирование из исходной детерминированной импульсной последовательности импульсов с детерминированньами коор динатами. Значением координаты является номер входа коммутатора 10, Для каждой координаты может быть задано любое требуемое число импуль сов, начиная от нулевого. Далее с помощью вероятностного коммутатора 10 (фиг. 2) производят преобразование полученных детерминированных координат заданного числа импульсов по случайному биноминальному закону, т.е. формирование требуемой случайной дискретной функции. Импульсы, приходящие на входы 9, -9, коммутатора 10, попадают на сигнальные входы вероятностнЁзх двоичных элементов 12 (фиг. 2). Элемент 12 работает следующим образом (фиг. 3). Импульс, появляКНЦИЙСЯ на сигнальном входе 17 эле( 12, проходит на выход одного из двух элементов 14 и 15 И, а имен но, того элемента, на другом входе 18 которого действует в данный мо1мент времени напряжение с выхода генератора 13. На входы 18 и IS/. элементов 14 и 15 И подается с гене ратора 13 соответственно прямая и инверсная последовательность случай ных импульсов с длительностями, меняющимися по случайному закону с заданной вероятностью. Вероятност появления импульса напряжения на входе 18 равна & , на выходе 18,2. 1 &, т.е. если на входе 18-f действует импульс, ТЬ на входе . пауза, и наоборот. Таким образом, импульс, появляющийся на входе 17 элемента 12, проходит с заданной вероятностью или тот или другой из выходов 16 и 16,элемента 12 Происходит изменение значения коорди наты входного импульса на единицу в ту или другую сторону по случайному закону с заданной вероятностью & , Величина вероятности может изменят ся регулированием порога срабатывани порогового элемента 20 (фиг. 4). С сигнального выхода элемента 12(1) первого ряда импульс попадает на сигнальный вход элемента 12(2) следующего ряда и так далее. Пройдя К вероятностных элементов импульс меняет свою координату К раз по случайному закону с вероятностью g ( Изменением значений вероятностной и объемов счетчиков 5 обеспечивается задание различного вида требуемой случайной функции в диапазоне от унимсздальных до полимодальных. Общее число импульсов N определяет устойчивость формируемой случайной функции и задается установкой числа импульсов , формируемых генератором 1. Распределение числа импульсов Н; по входам 9 коммутатора 10 определяет вид формируемой функции и задается установкой числа счета на каждом из счетчиков 5. Вероятность 6 задается на выходах генераторов 13. В случае одинакового значения 6 на всех генераторах 13 преобразование координат импульсов в коммутаторе 10 осуществляется по указанному биноминальному закону, обеспечивающему расчет параметров формируемой функции по известным формулам. Значения вероятностей 6 на выходах генераторов 13 могут быть заданы и неодинаковыми. При этом преобразование координат и чпульсов в коммутаторе 10 производится по случайному закону, отличающемуся от указанного биноминального. Аналогичный эффект может быть получен при изменении структуры связей между элементами 12. При этом на выходе Устройства также могут быть получены случайные функции распределения требуемых видов. Использование предложенного принципа формирования случайных дискретных функций с пространственным распределением и устройсЕва для его осуществления обеспечивает формирование случайных функций с фиксированным объемом выборки при фиксированном интервале распределения. Это , расширяет область использования известных способов в устройстве, делая возможным применение их при исследовании и моделировании случайных процессов с заданным числом событий, происходящих на определенных отрезках времени или областях пространства, например, радиолокационных сигНалов.