Генератор многомерных случайных величин Советский патент 1984 года по МПК G06F7/58 

ход второго шифратора подключен к второму входу блока сравнения, выхо которого соединен с входом блокирования генератора тактовых импульсов и с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к 91 выходу элемента задержки, выхоД элемента И является выходом генератора, вторая группа выходов регистра числа и группа выходов элементов ИЛИ группы являются соответственно группами выходов разрядов генератора,

ГЕНЕРАТОР МНОГОМЕРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЖЧИН , содержащий генератор тактовых импульсов, вход Пуск которого является входом Пуск генератора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом первого генератора равномерно распределенных случайных чисел, с входом элемента задержки и с управляющими входами блоков памяти группы, выход первого генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с первыми входами сумматоров группы, вторые входы которых подключены к выходу элемента задержки, третьи входы сумматоров группы соединены с вьрсодами соответствуницих блоков памяти группы, выходы сумматоров группы подключены к соответствующим входам первого шифратора, вход Пуск генератора соединен с входом Сброс регистра числа, вход Запись которого подключен к выходу элемента задержки, информационный выход регистра числа соединен с первыми адресными входами блоков памяти группы, отличающийся тем, что, с целью получения оптимального соотношения быстродействия и точности, он содержит счетчик, коммутатор, регистр маски, группу элементов И, второй шифратор, блок сравнения, второй генератор равномерно распределенных случайных чисел, группу элементов ИЛИ и элемент И, причем установочный вход счетчика соединен с входом Пуск генератора, счетный вход счетчика подключен к выходу генератора так(Л товых импульсов, а информационный выход счетчика соединен с первыми входами коммутатора и блока сравнения и с вторыми адресньми входами блоков памяти группы, второй вход коммутатора подключен к выходу первого шифратора, выходы коммутатора х соединены с группой входов регистра 4 со числа соответственно, вход регистра маски явлйется информационным входом генератора, выходы регистра маски подключены к инверсньм входам cor ответствующих элементов И группы и к группе входов второго шифратора соответственно, прямые входы элементов И группы подключены к выходу второго генератора равномерно распределенных случайных чисел, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы элементов И группы и первая группа выходов регистра числа соединены с соответствующими входами соответствующих элементов ИЛИ группы, вы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач моделирования систем с учетом влияния случайных внешних возмущающих факторов и случайных отклонений параметров объектов, а также при созда нии стохастических вычислительных машин и многоканальных датчиков случайных сигналов. Известны устройства формирования многомерных случайных, величин с заданными статистическими характеристиками. Известен многоканальный генератор случайных чисел, который содер жит первичный источник случайных импульсов, блок формирования импул сов, фильтр низких частот, ключ, амплитудный селектор, блок памяти, матричный переключатель, многофазный мультивибратор, регистр сдвига импульсов, делитель частоты и блок управления m. Однако это устройство формирует только независимые случайные числа и не обеспечивает возможности моделирования многомерных случайных величин с произвольным заданным многомерным законом распределения вероятностей. Известно устройство для вероятиостного моделирования, содержащее генератор равномерно распределенны случайных чисел, регистр адреса, блок памяти, регистр числа, регист маски, блок сравнения и блок управ ления 2 . Указанное устройство не позволя ет формировать многомерные случайные величины с произвольным заданным многомерным законом распределе ния вероятностей, так как в соответствии с использованием при его построении принципом работы и структурной организацией это устройство ориентировано на формирование одномерных случайных величин. Известен имитатор многомерных случайныхв еличин, с од ержащий ген ератор тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер, первый и второй элементы И, генератор равномерно распределенных случайных чисел, сумматор, блок памяти, регистр адреса, регистр числа З . Однако в данном устройстве осуществляется поразрядное формирование значений многомерной случайной величины, вследствие чего оно имеет низкое быстродействие. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является генератор многомерных случайных величин, содержащий генератор тактовых импульсов, запускаюащй вход которого является первым входом устройства, а выход генератора тактовых импульсов соединен с входами первого генератора равномерно распределенных случ:айных чисел, элемента задержки и с первыми входами группы блоков памяти, выход первого генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с первыми входами группы сумматоров, вторые входы которых подключены к выходу элемента задержки, третьи входы .группы сумматоров соединены с выходами группы блоков памяти, выходы группы сумматоров подключены к входам первого шифратора, кроме того, первый вход устройства соединен с первым входом регистра числа, второй вход регистра числа подключен к выходу элемента задержки, выходы регистра числа соединены с вторыми входами группы блоков памяти 41 . Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает возможности управления точностью и быстродействием при формировании значений многомерных случайньп величин, что сужает его функциональные возможности. Цель изобретения - получение опт мального соотношения быстродействия и точности. Суть изобретения заключается в том, что при заданной суммарной раз рядности N составляющих многомерной случайной величины X Гх ,Х2,... ,X обеспечивается формирование многомерньпс случайных величин с управляемой точностью и быстродействием. Такое управление осуществляется путем задания и форьирования определенного количества старших разрядов каждой из составляющих Х,, ,Х2,... ,Хц. по исходной многомерной функции распределения f ( ,Х2,... ,х,). Недостающие младшие разряды каждой из составляющих формируются одновременно со старпшми как равнове|роятные случайные коды. Это позволя )ет повысить быстродействие, если «ет необходимости формировать многомерные случайные величины с выеокой точностью. Наряду с этим сохраняется возможность точного формирования многомерных случайных величин, если ие требуется высокого быстродействия. Для достижения указанной цели в генератор многомерных случайных величин, содержащий генератор тактовых импульсов, вход Пуск которого является входом Пуск генератора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом первого , генератора равномерно распределенны случайных чисел, с входом элемента задержки и с управляющими входами блоков памяти группы, выход первого генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с первыми входами сумматоров группы, вто рые входы которых подключены к выходу элемента задержки, третьи входы сумматоров группы соединены с выходами соответствующих блоков памяти группы, выходы сумматоров груп пы подключены к соответствующим вхо дам первого шифратора, вход Пуск генератора соединен с первым управляющим входом регистра числа, второй управляющий вход которого подключен . к выходу элемента задержки, информационный выход регистра числа соединен с первыми адресными входами блоков памяти, введены счетчик, коммутатор, регистр маски, группа элементов И, второй шифратор, блок сравнения, второй генератор равномерно распределенных случайных чисел, группа элементов ИЛИ и элемент И, причем установочный вход счетчика соединен с входом Пуск генератора, счетный вход счетчика подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а информационный выход счетчика соединен с первыми входами коммутатора и блока сравнения и с вторыми адресными входами блоков памяти группы, второй вход коммутатора подключен к выходу первого шифратора, выходы коммутатора соединены с группой входов регистра числа соответственно, вход регистра маски является информационным входом генератора, выходы регистра маски подключены к инверсиьш входам соответствующих элементов И группы и к группе входов второго шифратора соответственно, прямые входы элементов И группы подключены к выходу второго генератора равномерно распределенных Случайных чисел, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсе, выходы лементов И группы и первая группа выходов регистра числа соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ группы, выход второго шифратора подключен к второму входу блока сравнения, выход которого соединен с входом блокирования генератора тактовых импульсов и с первьм входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента задержки, выход элемента И является выходом генератора, вторая группа выходов регистра числа и группа выходов элементов ИЛИ группы являются соответственно группами выходов разрядов генератора. На фиг. 1 приведена блок-схема генератора многомерньрс случайных величин; на фиг. 2 - блок-схема первого шифратора; на фиг. 3 - блок-схема второго шифратора; на фиг. 4 блок-схема коммутатора; н-. фиг. 5 блок-схема блока сравнения. . Генератор многомерных случайных величин содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый генератор 2 равномерно распределенных случайньк чисел, элемент 3 задержки, груп пу 4 блоков памяти (БП), группу 5 сумматоров, первый шифратор 6, регистр 7 числа, счетчик 8, коммутатор 9, регистр 10 маски, группу 11 элементов И, второй шифратор 12, блок 13 сравнения, второй генератор 14 равномерно распределенных случай ных чисел, группу 15 элементов ИЛИ и элемент И 16. Первый шифратор 6 (фиг. 2) содержит группу 17 элементов И и груп пу 18 элементов ИЛИ. Второй шифрато 12 (фиг. 3) содержит группу 19 элементов И и группу 20 элементов ИЛИ Коммутатор 9 (фиг. 4) содержит дешифратор 21 и группу 22 элементов И Блок 13 сравнения (фиг. 5) содержит группу 23 элементов сложения помодулю два и элемент ИЛИ-НЕ 24. Генератор многомерных случайных величин работает следующим образом, Первый генератор 1 тактовьпс импульсов, первый генератор 2 равномерно распределенных случайных чисе элемент 3 задержки, группа 4 блоко памяти, группа 5 сумматоров, первый шифратор 6, регистр 7 числа и счет чик 8 обеспечивают одновременное фо мирование К разрядов многомерной случайной величины. Однако, в отличие от известного устройства, в котором перечисленные блоки формируют последовательно значения составляюдИх многомерной случайной величины X ,X,,,...,X,jZ, в предлагаемом генераторе многомерных случайных ве личин в первом такте формируется по одному старшему разряду coctasляющик X4,Хл,...,Хц. В последующие такты, количество которых определяе ся кодом, записанным в регистре 10 маски, формируется по одному следу ющему разряду составляющих Xj,. Если в регистре 10 маски записан код, определяюш 1й формирование не N/K, а меньшего количества разрядов для каждой из составляющих XifjX Х, то по окончании цикла формирования недостающие разряды заполняются кодами, выработанными вторьм генератором 14 равномерно распределенных случайных чисел. Формирование К-ра;зрядных кодов составляющих многомерной случайной величины X (х,Х2,Х осуществляется следующим образом. На первый вход устройства подается сигнал Пуск. Этот сигнал поступает на запускающий вход генератора 1 тактовых импульсов и на первый вход регистра 7 числа. Под воздействием этого сигнаша генератор 1 тактовых импульсов начинает вьфабатывать последоватех1ьность тактовых импульсов, а в регистр 7 числа записывается код 00...00. Импульс, сформированный генератором 1 тактовых импульсов, поступает на вход первого генератора 2 равномерно распределенных случайных чисел, а также на вход элемента 3 задержки и на первые входы группы 4 блоков памяти. Первый генератор 2 равномерно распределенных случайных чисел вырабатывает значение случайного числа, равномерно распределенного на ин- тервале О; t}.. . При поступлении импульса на первые входы группы 4 блоков памяти производится считывание информации из ячеек, адрес которых хранится в регистре 7 числа и в счетчике 8 и поступает на вторые и третьи входы группы 4 блоков памяти. Таким образом при поступлении первого тактового импульса производится считывание информации из ячеек группы 4 блоков памяти. В группе 4 блоков памяти хранятся данные о многомерной функции распределения вероятностей (хл, х„,...,х), записанные в виде отрицательных чисел в обратном коде. С выходов первого генератора 2 равномерно распределенных (шучайных чисел и группы 4 блоков памяти числа поступают на первые и третьи входы группы 5 сумматоров соответственно. По окончании интервалг1 времени, задаваемого элементом 3 задержки, тактовый импульс: поступает на вторые входы группы 5 сумматоров, разрешая выполнение операцрш сложения чисел, поступивших на первые и третьи входы группы 5 сзгиматоров. Сумматоры, входящие в группу 5 сумматоров, представляют собой комбинационные схемы, на выходах которых вырабатываются двоичные сигналы пе реноса. При сложении чисел, поступивших на входы группы 5 сумматоров, выпо1 няется сравнение равномерно распределенного случайного числа с кодами вероятностей, считанными из группы 4 блоков памяти. Так как коды вероятностей хранятся в группе 4 блоков памяти в обратном коде, на вход первого шифратора 6 поступает код вида 11...100...00. В этом коде информативным является разряд, в котором сформирован последний (начи ная с младших разрядов) единичный сигнал. Группа 17 элементов И, входящих в состав первого шифратора 6, вьзделяет этот сигнал и пропускает его на входы группы 18 элементов. ШШ. Входы группы 18 элементов ИЛИ соединены с выходами группы 17 элементов И таким образом, что входы i-ro элемента ИЛИ (,2,...,К) группы 18 элементов ИЛИ соединены с выходами J-X элементов И (j 2 (1+2п); П 0,1,2...) группы 1 элементов И, что позволяет преобразовать унитарный код, снимаемый с выходов группы 17 элементов И, , . в двоичный код, получаемый на выходах группы 18 элементов ШШ. Таким образом, на выходе первого шифратора 6 вырабатывается код, определяющий К старших разрядов составляияцих Xi Хл, ,Х многомерной случайной величины X. Сигнал Пуск, поступивший на первый вход устройства, приходит на первый вход счетчика 8 и устанав ливает его в состояние 11... 111. Первый импульс, выработанный генера тором 1 тактовых импульсов, перевод счетчик 8 в состояние 00...000. Это код поступает на первый вход коммутатора 9, на втором входе которого в данный момент находится К-разрядный код, определяющий К старших раз рядов многомерной случайной величин Коммутатор 9 работает следующим образом. Поступивший на первь1й вход комму татора 9 М-разрядньй код передается на входы дешифратора 21. Дешифратор 21 преобразует М-разрядный двоичный позиционный код в 2-м разрядный уни тарный код, в результате при поступ лении на вход дешифратора 21 кода 00...000 вырабатьшается единичный сигнал на его первом выходе. С первого выхода дешифратора 21 единичный сигнал поступает на первые входы элементов И 22 , 22 ,..., 22;. С второго входа коммутатора 9 К-разрядный код поступает на вторые входы N/K групп 22 элементов И и проходит на выходы элементов И 2222 12 1ic первых входах которых присутствуют разрешающие сигналы. С выходов 1,2,...,К коммутатора 9 старшие К разрядов составляюпщх многомерной случайной величины поступают на входы младших К разрядов регистра 7 числа и записываются тактовым импульсом, пришедшим с выхода элемента 3 задержки на второй вход регистра 7 числа. В регистре 10 маски хранится (N-K)-разрядный код маски, переданный с второго входа устройства. Код маски определяет количество разрядов, которое необходимо сформировать для кавдой из составляющих многомерной случайной величины X Y )Х2,... Наличие единиц в группе из К разрядов означает, что необходимо сформировать очередные разряды составлякхцих ,... , наличие нулей в группе из К разрядов означает, что данные и последующие разряды составляющих Х Х,...,Xj формировать не нужно. С выхода регистра 10 маски код маски передается на выходы второго шифратора 12 и преобразуется им в двоичный код, задающий количество тактов формирования значения многомерной случайной величины. Поскольку в каждом такте формируется по одному разряду для каяпой из составяющих ,... ,Х|,, то максимально возможное количество тактов формирования равно N/K. Второй шифратор t2 работает следующим образом. Входные сигналы поступают на входы 1,2,...N-K. Информативными являются сигналыj пришедшие на входы 1,К-И, 2К+1,. ..,N-2K+1, поскольку входные сигналы поступают группами по К разрядов. С входов t,K-f1, 2К+1,...,N-2K+1 сигналы передаются на входы группы 19 элементов И. В поступившем коде информативным является разряд, в котором находится последняя единица. Группа 19 элементов И вьщеляет этот сигнал и пропускает его на входы группы 20 элементов ИПИ. Входы группы 20 элементов ИЛИ соединены с выходами группы 19 элементов И таким образом 5 го что входы i-ro элемента ИЛИ (i 1,2,...,М) группы 20 элементов ИЛИ соединены,с выходами j-x эле; 9 -1ментов И ( (1+2п) , , 1,2) гру пы 19 элементов И, что обеспечива. л ТГ ет преобразование унитарного кода, считываемого с выходов группы 19 элементов И-, в двоичный код, получаемый на выходах группы 20 элементов ИЛИ. В результате на выходах второго шифратора 12 формируется двоичный код, определяющий количество тактов, необходимое для выработки такого числа разрядов многомерной случайной величины X ,Х2,. .. ,Xj/, которое определяет ся (N-K)-разрядным кодом маски, хра нящимся в регистре 10 маски. Двоичный М-разрядный код количества тактов формирования многомерной случайной величины с выхода вто рого шифратора 12 передается на второй вход блока 13 сравнения. На первом входе блока 13 сравнения при сутствует выходной код счетчика 8. Блок 13 сравнения выполняет сравнение заданного количества тактов фор мирования многомерной случайной величины с текущим значением количества тактов-формирования, которое вырабатывается счетчиком 8. Блок 13 сравнения работает следу ющим образом. М-разрядные коды с выходов второгЪ шифратора 12 и счетчика 8 поступают на вторые и первые входы/ (Соответственно грзппы 23 элементов .сложения по модулю два. При совпадении поступивших кодов на выходах всех элементов 23| ( i ) сложения по модулю два вьфабатываются нулевые сигналы, которые . передают на входы элемента ИЛИ-НЕ 24. На выходе элемента ШШ-НЕ 24 формируется единичный сигнал, означающий, что формирование очередного значения многомерной случайной величины закончено. С выхода блока 13 сравнени данный сигнал поступает на вход бло кировки генератора 1 тактовыхимпульсов и запрещает вьфаботку тактовых импульсов. Кроме того, сигнал с выхода блока 13 сравнения поступа

ет на первый вход элемента И 16, разрешая по этому входу работу данного элемента.

После прихода последнего тактовоимпульса с выхода элемента 3 задержки на второй вход регистра 7 числа в регистр 7 числа записывается К последних разрядов многомерной случайной величины X .Х ,. . . ,ХЛ Л- . ... -ч сформированный в регистре 7 числа код, разрядность которого задана количеством единиц в регистре 10 маски, поступает на вторые выходы устройства и на первые входы группы 15 элементов ИЛИ, причем выходные сигналы 1,2,...К-го разрядов регистра 7 числа поступают на первые выходы в 1,2,...,К-й группе вторых выходов устройства. При пост11тшении каждого из тактовых импульсов на вход второго генератора 14 равномерно распределенных случайных чисел осуществляется формирование (N-K)-разрядного равновероятного двоичного кода, который передается на прямые входы группы 11 элементов И. На инверсных входах группы 11 элементов И гфисутствует сигнал с выходов регистра 10 маски. Выходные сигналы второго генератора 14 равномерно распределенных случайных чисел проходят на выходы только тех элементов группы 11 элементов И, которые открыты по инверсным входам нулевыми сигналами, поступившими с выходов регистра 10 маски. Сигналы с выходов группы 11 элементов И поступают на вторые входы группы 15 элементов ИЛИ. После выработки последнего тактового импульса и окончания формирования кода многомерной случайной величины X в регистре 7 числа сигналы с выходов К+1, К+2,,,jN-ro разрядов регистра 7 числа и сигналы с выходов группы 11 элементов И поступают на входы группы 15 элементов ИЛИ и формируют сигналы, задающие значе1шя К+1, К+2,.,.,N-ro разрядов многомерной случайной величины S. При этом те разряды многомерной случгайной величины X, которые в соответствии с коом в регистре 10 маски не формировались, и, следовательно, на соответствующие входы элементов группы 15 элементов ИЛИ с выходов регистра 7 числа поступили нулевые сигналы, заполняются равновероятным двоичным

кодом с выходов группы 11 элементов И. С выходов группы 15 элементов ИЛИ сформированный код N-K разрядов многомерной случайной величины X

fx,X2 Хк п° Уп б вторые выходы устройства, причем j-й выход (,3,...N/K) в i-й группе

(,2К) вторых выходов устррйства поступает сигнал с Cj - 2 K+i)j-ro выхода группы 15 элеменТОВ ИЛИ.

Тактовый импульс с выхода элемента 3 задержки поступает на второй вход элемента И 16, который после окончания формирования заданного количества разрядов открыт по перво входу. Данный тактовый импульс проходит на выход элемента И 16 и поступает на первый выход устройства, сигнализируя, что значение многомерной случайной величины X ГХ| ,Хл,... ,Х|,сформировано и присутствует на вторых выходах устройства. На первой группе вторых выходов устройства находится код состав лякицей Х, на второй группе вторых выходов устройства - код составляющей Х,... , на К-й группе вторь х . выходов устройства - код составляющей Х.

Для формирования следующей реализации многомерной случайной величины необходимо подать сигнал Пуск на первый вход устройства, ,после чего цикл формирования повторяется. При необходимости может быть записан новый код маски в регистр 10 маски. Устройство может работать в автоматическом режиме при периодическом поступлении сигналов Пуск.

Предположим, что необходимо формировать двумерную случайнзто величину X ,Х2, значения составляющих которой задаются двухразрядными кодами, т.е. , ,Ы 4.

3/32;

P(, Х 11) Р

A3

Р(Х 10, Хг 00)Рге 3/32

Значения вероятностей попадания многомерной случайной величины на соответствующие участки области возможных .значений записываются в группу 4 блоков памяти следующим обра зом:

В БП 1

+ Р« +

Р t/4 + Р

« 10

00 I ( 1/8 02/Pi) 1/8 20/Р5,) 3/8 22| Р,)

3/8

в БП 2

PI:.- POI - -оз - 42 (

+ Р/

+ Р/г

Р(Х 00 VOIKP) 1/4 Р(Х 02 |03/Р2) 1/ Р(Х 20V 21/Р,2. 3/4 Р(Х 22 23/Р, )

3/4

в БП 3

3/4 РЯ + Р

Р«

ю

30

бОуОГу 10|Р/) 5/8 02 V03 V 12|Р2) 5/8 20Y 21 v30lPj 7/8 22V23 Ч32(Р.РЛ

2Рз) 7/8

Для удобства выполнения операции сравнения в группу 4 блоков памяти записываются отрицательные значения кодов вероятностей в обратном

коде. Размещение данных по ячейкам

выглядит следующим образом:

Адрес Содержи- Содержи- Содержи; мое БП 1 мое БП 2 мое БП 3

все разряды многомерной случайной 13 величины X Г Xv,XЛ формируются по многомерному закону распределен Для этого в регистр 10 маски заносится код 11. При подаче первого т тового импульса на первые входы гр пы 4 блоков памяти считывается содержимое ячеек с адресом 00001, п данным на вторые и третьи входы группы 4 блоков памяти. На третьи входы группы 5 сумматоров поступают коды Ы0111; 1.01111; t. 00111. Пусть первый генератор 2 равномерн распределенных случайных чисел по первому тактовому импульсу выработал код 0.00011. При сложении кодо группой 5 сумматоров формируются коды 1.00111 1.10111 1.01111 0.00011 0.00011 0.00011 01.01010 01.11010 01.10010 Группа 5 сумматоров выполняет операцию сравнения кодов вероятностей и кода равномерно распределенного случайного числа. Результат операции сравнения (единицы переноса) поступает с выходов группы 5 сумматоров на входы первого шифратора 6. Так как единицы переноса из гру пы 5 сумматоров на входы первого ш ратора 6 не поступили, то в первый и второй разряды регистра 7 заноси ся код 00. При подаче второго тактового им пульса на первые входы группы 4 блоков считывается содержимое ячйек с адресом 00000. На третьи вхЬд группы 5 сумматоров поступают коды 1.11011, 1,10111, 1,01011. При выработке первьм генератором 2 равно мерно распределенных случайных чисел кода 0.11010 группой 5 суммато пов выполняются сложения 1.11011Ы01111.01011 ч-++ jO lilL-O-0.110100.11010 10..1000110.00101

Единицы переноса из всех сумматоров группы 5 сумматоров вырабатывают на выходе первого шифратора 6 код 11, который заносится в третий и четвертый разряды регистра 7 числа Присутствующий в регистре 10 маски код

11преобразуется вторым шифратором

12в код 1, поступающий на второй

Сигналы переноса 100 поступают на входы первого шифратора 6 и преобразуются им в код 01. Данный код

записывается в первый: и второй разряды регистра 7 числа тактовым импульсом, прошедшим через элемент 3 за91вход блока сравнения,, После прихода второго тактового импульса в счетчике 8 устанавливается код 1, который поступает на первый 1зход блока 13 сравнения, в результате чего на выходе блока 13 сравнения формируется единичный сигнал, запрещающий дальнейшее формирование тактовых импульсов. Наличие в регистре 10 маски кода 11 запрещает передачу случайных чисел с выхода второго генератора 14 равномерно распределенных случайных чисел на выходы устройства. На вторые выходы устройства передается код с выходов регистра 7 числа. Таким образом формируется значение многомерной случайной величины X х 01; Х2 01. Второй тактовбй импульс, прошедший через элемент 3 задержки и поступивший на второй вход элемента И 16, на первом входе которого присутствует разрешающий сигнал, проходит на первый выход устройства, сигнализируя, что значение многомерной случайной величины X сформировано. Если для повышения быстродействия необходимо формировать по многомерному закону только старшие разряды составляющих и Х, то в регистр 10 маски заносится код 00. Данный код преобразу€ тся вторым ,шифратором 12 в код О, который поступает на второй вход блока 13 сравнения. Первый тактовый импульс, сформированньй генератором 1 тактовых импульсов после поступпения сигнала Пуск на первый вход устройства, разрешает считывание содержимого ячеек с адресом 00001 из группы 4 блоков памяти. Пусть первый генератор 2 равномерно распределенных случайных чисел по пе:рвому тактовому импульсу вьфаботал код 0.01001. При сложении кодов группой 5 сумматоров формируются коды: l.lOIII 1.01111 1.00111 + + + 0.01001 0.01001 0.01001

держки и поступившим на второй вход регистра 7 числа.

Тактовый импульс устанавливает счетчик 8 в нулевое состояние, в результате на выходе блока 13 сравнения формируется единичный сигнал, запрещающий генерирование тактовых импульсов. Наличие в регистре 10 маски кода 00 разрешает передачу случайного числа с выходов второго генератора 14 равномерно распределенных случайных чисел на вторые входы группы 15 элементов ИЛИ. Пусть вторым генератором 14 равномерно распределенных случайных чисел был сформирован код 10. Этот код проходит через элементы 15 и 152 группы 15 элементов ИЛИ на вторые выходы устройства. Кроме того, на вторые выходы устройства поступает код с выходов первого и второго разрядов регистра 7 числа. В результате формируется значение многомерной случайной величины X х 01, Хя 10 . Если в первом рассмотренном случае формирование значенич многомерной случайной величины осуществлялось за два такта, то во втором случае формирование заняло один такт. Рассмотренный пример иллюстрирует возможности предлагаемого устройства по управлению быстродействием и точностью формирования многомерных случайных величин. Малая разрядность случайной величины была взята для сокращения описания примера.

Предлагаемый генератор многомерных случайных величин реализуется с использованием интегральной элементной базы. Известные устройства не позволяют формировать многомерные случайные величины с управляемыми

законами распределения вероятностей: с управляемыми точностью и быстродействием. По&тому в качестве базового объекта следует рассматривать цифровую вычислительную машину.

I Технико-экономическая эффективность определяется тем, что в предлагаемом устройстве обеспечены: возможность формирования случайных внешних возмущений и случайных параметрических отклонений объектов, характеристики которых описываются многомернь ш законами распределения вероятностей, что особенно важно при моделировании и испытаниях сложных технических систем; возможность управления точностью и быстродействием устройства при формировании многомерных случайных величин в соответствии с характером решаемой задачи; возможность использования совместно с ЭВМв составе вычислительно-моделирующих комплексов, что позволит увеличить их производительность.

1 1

Фиг