Генератор одномерных дискретных случайных блужданий Советский патент 1986 года по МПК G06F7/58 

коном распределения уровней переходову имеющим четыре составляюпщеs ПС-в), Ща-в), П(о), П(а)о Во втором режиме моделируются блуждания с законом распределения уровней перехода, имеющим

три составляющих: П(-в), П(о), П(а). Необходимая точность определения вероятностей поглощения.обеспечивается Соответствующим выбором емкости счетчика циклов. 1 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов. Цель изобретения расширение класса решаемых задач за счет контроля уровней перехода блуждания. Генератор одномерных дискретных случайных блужданий содерзвшт управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информадаонными входами блока .ключей. Первый информационный вьдход блока ключей подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом Пуск генератора, а второй управля(Щ1Й вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов. Счетный вход последнего объединей с входами сброс счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИШ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов. Входь вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов . Выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора. Генератор также содержит два переключателя, два элемента И и два инвертора. Вход первого инвертора объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационно му выходу блока ключей. Вход второго (Л инвертора объединен с перВ№4И входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей. Выходы инверторов соединены с вторыми входами элементов И соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами переключателей соответственно. Выходы переключателей соединены с входами генераторов пачек импульсов соответственно, В каждом такте работы генератора значение содержимого реверсивного счетчика может измениться либо на положительную величину а, либо на отрицательную величину в, либо остаться неизменным, что и соответствует требуемому закону распределения уровней переходов. Генератор позволяет моделировать процесс одномерных дискретных случайных блужданий и определять экспеоиментальНо еррятность поглощения блуткдающей частицы в одном из двух режимов. В первом режиме моделирутатся блуждания с за

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайных процессов.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет контроля уровней перехода блуждания.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит управляемый генератор 1 случайных последовательностей кодов, вход 2 Пуск, блок 3 ключей, генераторы 4 и 5 пачек импульсов, счетчик 6 тактов, реверсивный счетчик 7, дешифраторы 8 и 9, счетчики 10 и 11, элемент И)Ш 12, счетчик 13 циклов, элементы НЕ 14 и 15, элементы И 16 и 17, переключатели 18 и 19.

Генератор имеет два режима работы Для включения генератора в первый режим переключатели 18 и 19 устанавливаются в положение 1. Для включения генератора во второй режим переключатели 181 и 19 устанавливаются в положение 2. В первом режиме генератор работает аналогично известноьгу.

Генератор 1 случайных последовательностей кодов генерирует три последовательности импульсов: регулярную последовательность тактовых импульсов и две независимые случайные последовательности, импульсы которых появляются одновременно с тактовыми. Вероятность появления импульсов случайных последовательностей могут незвисимо устанавливаться в пределах 0-1.

После включения блока 3 ключей с помощью входа Пуск 2 случайные последовательности импульсов с выхода генератора 1 через переключатели 18 и 19 поступают на входы генераторов

2

пачек импульсов 4 и 5, а тактовые импульсы - на вход счетчика 6 тактов.

Генераторы пачек импульсов при поступлении на их входы каждого импульса формируют на выходе в пределах тактового интервала пачку импульсов, Каждый генератор позволяет устанавливать требуемое число импульсов в пачке. Количество импульсов в пачке, формируемой генератором 4, выбирается равным требуемому уровню отрицательного перехода Ь , а в пачке, формируемой генератором 5, - требуемому уровню положительного перехода d Пачки импульсов с выходов формирователей поступают па вход вычитания и суммирования реверсивного счетчика 7 Соответственно.

В каждом такте работы генератора возможно появление одной из четырех ситуаций:

импульс появляется только на 3-м выходе генератора 1

импульс появляется только на 2-м выходе генератора 1;

импульсы появляется на 2 и 3-м выходах генератора 1;

импульсы на 2 и 3 выходах генератора 1,отсутствуют.

Б зависимости от сложившейся ситуации содержимое реверсивного счетчика может измениться в каждом такте на положительную величину р , отрицательную величину Ь, величину равную разности (а-Ь) или остаться неизмен-. ным соответственно.

Таким образом, в данном режиме генератор формирует одномерные дискретные случайные блуждания с законом распределения уровней переходов, имеюшJ м четьфе составляющих.

Содержимое реверсивного счетчика сравнивается с порогами, играющими роль поглощающих экранов, которые задаются дешифраторами 8 и 9. Появлени импульса на выходе дешифратора равно сильно достижению блуждающей частице соответствующего поглощающего экрана Факт погл ощекия регистрируется счетчиками 10 и 1(. Длительность одного цикла эксперимента задается емкостью счетчика тактов 6, Очередной цикл эксперимента заканчивается, если про исходит поглощение частицы на одиом из экранов или после заполнения счет чика тактов. При этом импульс с выхо да одного из дешифраторов или с выхо да счетчика тактов через элемент ИЛИ поступает на вход счетчика циклов и сбросовые входы реверсивного счетчика и счетчика тактов для приведения их в исходное состояние. Число цикло эксперимента задается емкостью счетчика циклов. При его переполнении закрывается ключ 3. Вероятность поглощения частицы определяется как частное от деления суммы показаний счетчиков поглощения на емкость счетчика циклов. Во втором режиме работы генератор моделируется процесс одномерных диск ретных случайных блужданий с законом распределения уровней переходов, име ющим три составляющих: П(-Ь); П(о)| П(о). Работа генератора в этом режиме отличается от работы в первом режиме следующим. Переключатели 18 и 19 устанавливаются в положение 2. Импульсы случайных последовательностей с выхода блока 3 ключей подаются на первые входы элементов И 16 и 17 соответственно. Одновременно эти импульсы инвертируются элементами НЕ 14 и 15 и с их выходов подаются перекрестно на вторые входы элементов И. Б исходном состоянии напряжения с выходов инверторов держат элементы И в открытом состоянии. При появлении импульса случайной последовательности только на одном из выходов генератора 1 этот импульс беспрепятственно прохо дит через соответствующий элемент И и через переключатель поступает на вход соответствующего генератора пачки импульсов. При этом другой элемент И запирается импульсом с выхода соответствующего элемента НЕ. В случае одновременного появления импульсов случайных импульсных последователь ностей наобоих выходах блока ключей оба элемента Н запираются и эти импульсы на входы генераторов пачек импульсов не проходят. Формула изобретения Генератор одномерных дискретных случайных блужданий, содержащий .. управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом Пуск генератора, а второй управляк)щий вход блока ключей подключен к выходу переполнения счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами Сброс счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход- которого подключен к выходу счетчика тактов, входы вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход первого дешифратора соединен с счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выкоду второго дешифратора, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет .. контроля уровней переходов блуждания, он дополнительно содержит два переключателя, два элемента И и два элемента НЕ, вход первого элемента НЕ объединен с первьми входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей, вход второго элемента НЕ объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационному выходу блока ключей, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с вторыми входами второго и первого элементов И соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами второго и первого переключателей соответственно, выходы которых соединены с входами первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно.