Генератор последовательности случайных чисел Советский патент 1986 года по МПК G06F7/58 

f

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве приставки случайных чисел к ЭВМ,

Цель изобретения - упрощение генератора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого ref-гератораг

Генератор содержит генератор тактовых импульсов, счетчик 2, блок 3 памяти, схему 4 сравнения, ключ 5, счетчики 6 и 7, блоки 8 и 9 элементов Й5 блок .10 элементов ИЛИ, элемент 11 задержки, датчик 12 случайных чисел, элемент 13 задержки, элементы 14,15 И, блок 16 розыграгаа знака первой разности, триггер 17, элемент 18 ИЛИ, элемент 19 И, генератор 20 случайных сигналов,

Генератор последовательности случайных чисел работает следующим образом,

В исходном положении счетчик 2 установлен в нулевое состояние, Влок 3 памяти и счетчики 6 и 7 содержат независимые реализации случайной величины- (случайные числа), распределенной по требуемому одномерному закону распределения вероятностей, генерируемые датчиком 12 случайных чи- сел. В блоке 3 памяти находятся h чисел, .& в счетчиках 6 и 7 - одно и тоже число. На выходе схемы 4 сравнения сигнал отсутствует, следовательно, ключ 5 заперт, и на выход устройства число не подается. Триггер 17 открывает элемент 14 Ни блок 8 элементов И закрьшает элемент I5 И и блок 9 элементов И.

Импульс генератора I тактовых импульсов поступает на счетный вход счетчика 2. В последнем устанавливается очередное значение адреса блока 3 памятиJ которое передается на адресный зход блока 3 памяти, на выходе которого появляется число,записанное по установленному в счетчике 2 адресуо Это число передается на первый информационный вход схемы 4 сравнения и на информационный вход ключа 5 На второй информационный .вход схемы 4 сравнения через блок 8 и элемен ИЛИ блока 10 поступает число, записанное ранее в счетчик 6. На выходе схемы 4 сравнения (если сравнение произошло) появляется сигнал, в противном случае сигнал не выраба-. ьшается. Если сигнал не появляется, то

51071

ключ

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

5 остается- запертым и число из блока 3 памяти на выход генератора последовательности случайных чисел не поступает.

Устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 2, либо не появится сигнал сравнения на выходе схемы 4 сравнения, либо не произойдет переполнение одного из счетчиков 6 или 7, с содержимым которого осуществляется сравнение чисел из блока 3 памяти (в рассматриваемом случае - счетчика 6).

Пусть произошло переполнение счетчика 2, т.е, при последовательном сравнении содержимого счетчика 6 со всеми числами, хранящимися в блоке 3 памяти, сравнение не произошло.Счетчик 2 переводится в исходное состояние. На выходе по переполнению счетчика 2 появляется сигнал, который поступает на первые входы элементов И 14 и 15, Элемент 14 И пропускает э.тот сигнал на счетный вход счетчика 6j увеличивая его содержимое на единицу. Устройство продолжает работать по аналогичной схеме до появления сигналов на выходе схемь 4 сравнения или на выходе по переполнению счетчика 6,

Пусть с5.--;гнал появился на выходе по переполнению счетчика 6, затем он поступает на первый вход элемента 18 ИЛИ, с выхода которого попадает на счетный вход триггера 17. Последний меняет свое состояние на противоположное. При этом закрьгоается элемент 14 И и открьшается элемент 15 И. После чего работа устройртва продолжается аналогичным-образом с той лишь разницей, что сравнивается с числами из блока 3 памяти содержимое счетчика 1,

В случае совпадения числа из блока 3 памяти и содержимого одного из счетчиков 6 или 7 на выходе схемы 4 сравнения появляется сигнал, которьй открьшает ключ 5, поступает на вход элемента 1 задержки и на первый вход элемента И 9. Число из блока 3 памяти, адрес которого установлен в счетчике 2, через ключ 5 поступает на выход устройства, на установочные входы счетчиков 6 и 7 и записывается в них. Сигнал с входа элемента И 19 в зависимости от состояния генератора 20 либо проходит через элемент

31

ИЛИ 18 на счетный вход триггера 17 и меняет его состояние на противоположное, либо не проходит, и состояние триггера сохраняется прежним, С выхода элемента задержки 11 сигнал посту- пает на вход датчика 12 случайных пи- сел и на вход элемента 3 задержки. Датчик 12 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое запись - вается на место числа, поступившего на выход устройства, так как значение адреса в счетчике 2 не изменилось. С выхода элемента 13 задержки сигнал передается на вход Установка в нуль счетчика 2 и устанавливает его в нулевое состояние. Такт работы генератора последовательностей случайных чисел заканчивается.

Таким образом, при помощи предлагаемого устройства, осуществляется внесение корреляционной зависимости в исходную последовательность некоррелированных случайных чисел с требуемым одномерным законом распределения вероятностей, получаемых с помощью датчика 12 случайных чисел.

Ф,о рмула изобретения

. Генератор последовательности слу- чайных чисел, содержащий генератор случайных сигналов, выход которого соединен с первым входом первого злемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого подключены к выходам переполнения первого и второго счетчиков, информационные выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго блока элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и

Редактор Т.Митейко Заказ 4411/45

Составитель А.Карасов

Техред О.Сопко Корректор С.Черни

Тираж 671 Подписное ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Троизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

5

о

1

5

0

5

0714

вторым входами блока элементов ПЛИ, выход которого соединен с первым -входом схемы сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, информационный вход которого подключен к выходу датчика случайных чисел, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом первого блока элементов И и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика, нулевой выход триггера соединен с управляющим входом второго блока элементов И и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он содержит два элемента задержки, третий ключ, третий счетчик и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с счетным входом третьего счетчика, . информационный выход которого соединен с адреснь1м входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом третьего ключа, выход которого соединен с установочнь1ми входами первого и второго смотчиков и является выходом генератора, выход схемь сравнения соединен с вторьм входом первого элемента И, с управляющим входом третьего ключа и с входом первого элемента задержки выход торого соединен с входом Опрос датчика , случайных чисел и с входо{4 второго элемента задержки, выход которого соединен с входом Сброс третьего счетчика, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве приставки .. случайных чисел к ЭВМ. Целью изобретения является упрощение генератора. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, блок 3 памяти, схему 4 сравнения, ключ 5, счетчики 6р7, ключи 8,9, блок 10 элементов ИЛИ,- элемент 1 1 задержки, датчик 12 случайных чисел, элемент 13 задержки, элементы 4,15 И, блок 16 розыгрыша знака первой разности, триг- гер 17, элемент 18 ИЛИ, элемент 19 И, генератор 20 случайных сигналов. 1ил. (Л с