Генератор псевдослучайных чисел Советский патент 1989 года по МПК G06F7/58 

Генератор относится к области вычислительной техники и может быть применен при вычислениях с использованием метода Монте-Карло, реализации алгоритмов случайного поиска, моделировании шумоподобных сигналов

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет увеличения длины цикла генерируемой псевдослучайной последовательности чисел.

На чертеже изображена структурная схема генератора.

Генератор содержит сумматор 1, умножитель 2, первьй блок элементов И 3, блок сдвиговых регистров 4 второй блок элементов И 5, синхронизатор 6, первый и второй регистры 7 и 8.

Генератор псевдослучайных чисел работает следующим образом.

При подготовке к работе в первый и второй регистры 7 и 8 и в блок 4 сдвиговых регистров внешними средствами предварительно заносятся двоичные числа, которые определяют конкретный вид генерируемой псевдослзг- чайной последовательности. На очередном такте работы генератора в некоторый момент времени синхронизатор вьвдает управляющий сигнал на первый выход, по которому второй блок элементов И 5 пропускает на первый вход сумматора 1 2п-разрядное число с выхода блока 4 сдвиговых регистров. Сумматор 1 осуществляет .его суммиро-j вание с содержимым второго регистра 8. Получающееся в результате сумми- . роваиия (2п+1)-разрядное число посту

4

;о :D САЭ

4i

пает на умножитель 2, умножается на п-разрядное псевдослучайное число, полученное на предыдущем такте работы генератора и хранящееся в первом регистре 7„

Через время, достаточное для суммирования и умножения, синхронизатор 6 снимает сигнал с перво го выхода и подает сигнал на второй выход, который разрешает прохождение через первый блок элементов И 3 результата умножения, причем на блок 4 сдвиговьк регистров проходит 2п младших разрядов результата умножения, а на пер- вый регистр 7 - п средних из 2п младших разрядов результата умножения. Управляющий сигнал с второго выхода синхронизатора 6 разрешает запись нового числа на место старого в первом регистре 7 и сдвиг всех чисел, хранившихся в блоке сдвиговых регистров на единицу с записью на освободиц- шемся месте нового числа. Число, поступившее из блока 4 сдвиговых регистров на сумматор 1 на данном такте, при операции сдвига пропадает. Вновь записанное число через k тактов работы генератора псевдослучайных чисел попадет на выход блока сдвиговых регистров и будет использовано в сумматоре 1. После записи новых чисел в первом регистре 7 и блоке 4 сдвиговых регистров 4 на выход генератора псевдослучайных чисел поступает псевдослучайное выходное число о Тем самым очередной такт работы генератора завершается.

В результате периодического повторения подобных тактов работы на

выходе генератора образуется последовательность равномерно распределенных независимых случайных чисел.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайных чисел, содержащий синхронизатор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, выход второго блока элементов И соединен с информационным входом первого регистра, выход которого является выходом генератора, второй регистр, выход которого соединен с первым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния точности и расширения функциональных возможностей за счет увеличения длины цикла генерируемой псевдослучайной последовательности чисел, в него введены блок сдвиговых регистров и умножитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами сумматора и первого регистра, а выход соединен с ин- формационным второго блока элементов И, выход которого подклю- чен к информационному входу блока сдвиговых регистров, выход которого соединен с информационным входом первого блока элементов И, выход которого подключен к второму входу сумматора, второй выход синхронизатора соединен с входами синхронизации блока сдвиговых регистров и первого регистра.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено при вычислениях с использованием метода Монте-Карло, реализации алгоритмов случайного поиска, моделировании шумоподобных сигналов. Целью изобретения является повышение точности получения равномерного распределения и расширение функциональных возможностей генератора. Генератор содержит сумматор, умножитель, блок сдвиговых регистров, первый и второй блоки элементов И, первый и второй регистры и синхронизатор. Каждое очередное N-разрядное двоичное число образуется в генераторе в результате перемножения предыдущего генерируемого числа с суммой некоторой заранее заданной константы и числа с выхода блока сдвиговых регистров, представляющего собой задержанное на K тактов значение с выхода умножителя. 1 ил.

Составитель Г.Филаретов Редактор Л.Гратилло Техред А.Кравчук

Заказ 4624/47

Тираж 668

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Максимишинец

Подписное