Генератор случайных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

(Л С

ГЕНКРАТОР СЛУЧДГШЫХ ЧИСЕЛ по авт. св. N 860070, о т л и ч а го1Ц и иг я том, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения распределения Эрланrh, он содержит второй блок упорядочения чисел и блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго .блоков упорядочения чисел, а выход блока сравнения является выходом генератора, группа выходов датчика равномерно распределенных случайных чисел соединена с группой входов второго блока упорядочения чисел соответственно.

СП

|

:р

D1 1 Изобретение относится к технике и предназначено для получения случайных чисел с распределителем Эрланга, которые необхо/дамь дпя моделирования характеристик устройстр с сложной структурой. По основному авт. св. № 860070 известен генератор случайных чисел, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел{ выхрды которого соединены с входами блока упорядочр.ния чисел, выполненного в виде коммутатора, блока сравнения и блока памяти, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, вьпсод которого соединен с первым входом блока памяти, второй вхо которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен с вторым входом блока срав нения (П , Недостатком устройства является относительно узкие Лункциональные возможности, поскольку оно не позво ляет получить случайные числа с рас пределением Эрланга. Цель изобретения - расгаирение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в генератор случайных чисел введены второй блок упорядочения чисел и бло сравнения, первый и второй входы ко торого подключены к выходам соотве ственно первого и второго блоков упорядочения чисел, а выход блока сравнения является выходом генератора, группа выходов датчика равномерно распределенных случайных чисел соединена с группой входов второго блока упорядочения чисел соответственно. На Лиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема блоков упорядочения чисел. Генератор случайных чисел (фиг. содержит пс следовательно соединенные датчик 1 равномерно распределен ных чисел, первый блок 2 упорядочения чисел и блок 3 сравнения, а также второй блок 4 упорядочения чи сел, вход которого подключен к выхо ду датчика 1 равномерно распределен ных чисел, а выход - к другому вход блока 3 сравнения. Блоки упорядочения чисел (фиг. 2 содержат блок 5 памяти на регистра блок 6 сравнения чисеп и коммутатор 7. 45 Генератор работает следуюгтим образом. С кажд1 1м тактовым импульсом датчик } по IT выходам вьдает п независимых, равномерно распределенных в интервале (0,1) случайных чисел и подает на входы блоков 2 и 4 упорядочения ЧИС1ЭЛ. Коммутатор 7 и блок 6 сравнения предназначены дпя упорядочения этих случайных чисел в блоке 5 памяти в каждом из блоков 2 и 4 упорядоче11шя чисел. Если числа упорядочены по возрастанию, то число в т-ом регистре блока 5 памяти будет fn-й порядковой статистикой. Так как плотность распределения вероятнбстей т-й порядковой статистики из чисел с равномерным распределением в интервале (о,1) имеет вид. fM ncij:; (1-х), то, подключая различное число из п выходов датчика 1 к входам блока 2 и 4 упорядочения чисел и настраивая в соответствии с принятымалгоритмом эти блоки на различное п, на их выходах получают случайные числа Y j, , под шненные распределениям из класса бета-распределения с «целочисленными параметрами. МожнО ;гоказать, что разность П m-i П П распределена асимптотически экспоненциально со средним. гдеЕр Г(р) , , (), F(f), 1(4) функция распределения и плотность распределения вероятностей равномерного на интервале (0,1) распределения. Действительно, преобразование Z (y) порождает независиMbje и одинаково распределенные случайные величины z,..., экспоненциальным распределением, а сов- . местная плотность распределения .вариационного ряда ZP ,,,.,) имеет вид Z(n-( при Zjj 0. Следовательно, случайнал величина n..,.niM) имеет экспоненциальное распределение и NVnn. п П-тЛ-Д Это означает, что порядковые статистики для непрерьшного распределения можно записать в виде ...-. m-F n-m4-i Иа формулы (1) и (2) непосредственнЪ следует, что разность Yf) «1 +4 JlliWi асимптотически экспоненциально и независимо отУр Кроме того, сумма 1 нeзaвиcи ф.Ix СЛучййиих величин, имекмлих экспонендаальное распределение со средним Ь, подчинено распределению Эрланга с па раметрами Ь, К.

{J4.l 45 Поскольку в регистрах 5 блоков 7. и А упорядочения чисел сформированы одинаковые BapHatmoHHbfe ряды, то, задавая дпя этих блоков различное т, на выходе блока 3 сравнения получаем случайные числа, подчиненные распределению Эрлинга порядка тл-т, где т2 - величины m для блока i, а т - для блока 4, Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков расширяются функциональные возможности генератора, поскольку помимо случайных чисел из класса бета-распределения с целочисленными параметрами получаем случайные числа, подчиненные распределению Эрланга требуемого порядка.