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

ю Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайных процессов. Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей генератора за счет определения значений функции распределения процесса в фиксированный момент времени. На чертеже изображена блок-схема генератора. Генератор содержит генератор 1 случайных последовательностей кодов, блок 2 ключей, блок 3 Пуск, ключ 4 реверсивный счетчик 5, счетчик 6 так тов, дешифраторы 7 и 8, переключатель 9, счетчики 10 и 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13 циклов, дешифраторы 14 и 15, переключатель 16, элементы ИЛИ 17 и 18, триггер 19, элемент И 20, счетчик 21,, Генератор имеет два режима работы определяемые состоянием переключателя 9. В первом режиме, когда вход пе реключателя 9 подключен к его первом выходу,дешифраторами 7 и 8 задаются соответственно верхний и нижний поглощающие экраны, дешифратором 14 задается уровень, относительно которого определяется значение функции рас пределения. Настройка дешифратора 15 на единицу превьшает настройку дешиф ратора 14, Уровень настройки дешифратора 14 не должен выходить за пределы, определяемые уровнями настройки дешифраторов 7 и 8. Ключ 16 обеспечивает задание триггеру 19 после окончания очередного цикла эксперимента одного из возможных исходных состояний: ноль или единица „Программируется исходное состояние триг гера установкой переключателя в положение 1 или 2, Если вход переключа теля 16 соединен с его первым выходом (положение 1) триггер 19 устанавливается в состояние единица, а если вход переключателя соединен с его вторым выходом (положение 2) - в состояние ноль. Исходное состояние триггера 19 определяется знаком уров ня, задаваемого дешифратором 14, Знак уровня дешифратора определяется относительно исходного уровня блуждающей частицы. Уровни, Bbmie ис- 55

ходного уровня, считаются положительными, а ниже - отрицательными. Если уровень дешифратора 14 положительный, переключатель 16 необходимо устанония в исходное состояние триггера 19, Если очередной цикл эксперимента закончился без поглощения блуждающей частицы, импульс пе7)еключения счетчивить в положение 1, при этом триггер 19 устанавливают в исходное состояние единица, а если уровень дешифратора 14 отрицательный, переключатель 16 необходимо установить в положение 2, при этом триггер устанавливается в исходное состояние ноль. Дешифратор 15 переводит триггер 19 из единичного в нулевое состояние, если состояние блуждающей частицы превышает уровень, задаваемый дешифратором. 14. Генератор работает следующим образом. Генератор 1 случайных последовательностей кодов генерирует три последовательности импульсов: регулярную последовательность тактовых импульсов и две независимые случайные последовательности, импульсы которьрс появляются одновременно с тактовыми, j Вероятности появления импульсов случайных- последовательностей могут независимо устанавливаться в пределах от О до 1. После включения блока 2 ключей с помощью блока 3 Пуск случайная последовательность импульсов с первого выхода генератора 1 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5, с второго выхода через открытый ключ 4 - на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, а тактовые импульсы с третьего выхода на вход счетчика 6 тактов, Содержимое реверсивного счетчика 5 сравнивается с уровнями, задаваемыми дешифраторами 7, 8, 14 и 15, Появление сигнала на выходах дешифраторов 7 и 8 равносильно достижению блуждающей частицей:соответствующего поглощающего экрана,. Факт поглощения регист-. рируется счетчиками 10 и 11, Длительность одного цикла эксперимента задается емкостью счетчика 6 тактов. Очередной цикл эксперимента заканчивается, если произошло поглощение частицы на одном из экранов или после заполнения счетчика тактов. При этом сигнал с выхода одного из дешифраторов или счетчика тактов через элемент ИЛИ 12 поступает на вход счетчика 13 циклов, на сбросовые входы реверсивного счетчика и счетчика тактов или приведения их в исходное состояние, на вход ключа 16 для приведека 6 тактов поступает также на вход элемента И 20 для опроса состояния триггера 19, Если триггер в момент опроса находится в состоянии единица, импульс счетчика 6 тактов регистрируется счетчиком 21.

После отработки числа циклов, заданного емкостью счетчика циклов, сигнал с его выхода поступает на второй управляющий вход блока 2 ключей и прекращает поступление импульсных последовательностей на входы реверсивного счетчика и счетчика тактов.

Вероятность поглощения блуждающей частицы поглощающим экраном определяется как частное от деления показаний соответствующего счетчика 10 или 11 на емкость счетчика циклов.

Значение функции распределения блуждающей частицы в момент времени, соответствующий емкости счетчика тактов, определяется как частное от деления суммы показаний счетчиков 11 и 21 на емкость счетчика циклов.

Во втором режиме, когда вход переключателя 9 подключен к его второму выходу, дешифратором 7 задается поглощающий экран, а дещифратором 8 совместно с ключом 4 - упругий жесткий экран.

Работа генератора в этом режиме отличается тем, что сигнал с выхода дешифратора 8 управляет состоянием ключа 4. При достижении блуждающей частицей экрана, задаваемого дешифратором 8, на его выходе появляется сигнал, который через переключатель 9 поступает на управляющий вход ключа 4 и закрывает его. В следующем такте работы генератора на реверсивный счетчик может поступить импульс только по суммирующему входу и содержимое реверсивного счетчика может остаться неизменным или уменьшиться на плюс единицу, при этом последнее при водит к открыванию ключа 4.

Таким образом, осуществляется задание упругого жесткого экрана, Очередной цикл эксперимента заканчивается при достижении блуждающей частицей поглощающего экрана, заданного дешифратором 7, либо после обработки заданного числа тактов.

Вероятность поглощения блуждающей частицы в этом режиме работы генератора определяется как частное от деления показаний счетчика циклов, а значение функции распределения блуждающей частицы в момент времени, определяемый емкостью счетчика, тактов, находится как частное от деления показаний счетчика 19 на емкость счетчика циклов.

Формула изобретени

Генератор одномерных дискретных случайных блужданий по авт. св. № 1003083, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет определения значений функции распределения процесса в фиксированный момент времени, он содержит третий и четвертый дешифраторы, второй переключатель, второй и третий элементы HJTJi, триггер, элемент И и третий счетчик, одноименные входы третьего и четвертого дешифраторов объединены и подключены к выходам соответствующих разрядов реверсивного счетчика, а выходы третьего и четвертого дешифраторов подключены к первым входам соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, к вторым входам которых подключены соответственно первый и второй выходы второго переключателя, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом переполнения счетчика тактов, а выход элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, управляющий вход переключателя является входом задания режима измерения генератора.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов. Цель изобретения расширить функциональные возможности генератора за счет определения функции распределения процесса в фиксированный момент времени. Генератор содержит управляемый генератор случайных последовательностей кодов, блок ключей, блок Пуск, ключ, реверсивный счетчик, счетчик тактов, дешиф- . раторЧ), переключатели, счетчики, элементы ИЛИ, счетчик циклов, триггер, элемент И. Состояние реверсивного счетчика, определяющего координату блуждающей частицы, анализируется дешифраторами, причем дешифратор настроен на значение, превышающее настройку дешифратора на единицу. Дешифраторы управляют состоянием триггера. Фиксация того, что координата частицы ниже уровня, определяемого дешифратором, осуществляется счетчиком, если в момент времени, соответствующий переполнению счетчика тактов, Триггер находится в состоянии единица. Элементы ИЛИ и переключатель обеспечива(О ют исходное состояние триггера в зависимости от знака уровня, задаваемого дешифратором. Элемент И обеспечивает опрос триггера в заданный момент времени. Изобретение дополнительное к авт.св. № 1003083. 1 ил. to vj