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

(/)

4

функциональных возможностей генератора за счет получения коррелированных случайных чисел. Генератор случайных чисел содержит генератор 1 синхрони- зируюР1ИХ импульсов, блок 2 памяти, ключи 3, 4, 18, 19, 23, 24, умножители 5 - 10, 15, 16, 21 , 22, элементы НЕ 11, 12, сумматоры 13, 14, 17,

25, 26, коммутатор 20, делители 27, 28, регистры 29, 30. Введение дополнительных блоков и организация соответствующих связей между элементами позволяет реализовать в одном устройстве функции коррелятора и декорреля- тора случайных чисел. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения совокупности некоррелированных случайных чисел из совокупности коррелированных случайных чисел, совокупности коррелированных случайных чисел из совокупности некоррелированных случайных чисел при решении задач статистического моделирования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет получения коррелированных случайных чисел. Генератор случайных чисел содержит генератор 1 синхронизирующих импульсов, блок 2 памяти, ключи 3,4,18,19,23,24, умножители 5-10,15,16,21,22, элементы НЕ 11,12, сумматоры 13,14,17,25,26, коммутатор 20, делители 27,28, регистры 29,30. Введение дополнительных блоков и организация соответствующих связей между элементами позволяет реализовать в одном устройстве функции коррелятора и декоррелятора случайных чисел. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано для получения совокупности некоррелированных случайных чисел из совокупности коррелированных случайных чисел, совокупности коррелированных случайных чисел из соиокуп- ности некоррелированных случайных чисел при реплении задач статистического моделирования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ге нератора за счет получения коррелированных случайных чисел.

На чертеже изображена блок-схема генератора.

X

X + cos()(Yisin +x cosK,)

cos р

X iE 2fI ° &llIiY i2S l ll:2Ё2 1 cos fi

где oL arctg - sign (гм OKd

;x;y;- (n)

1

1 /.- /

x.-(n) (

Репжв систему (1) относительно коррелированных случайных чисел получим систему (2)

X X+sin«ii,(co(5 -1) (X sine6--Y- costi)

У

где об

|гх,и Ч« задано.

Y+uosc Uosei -1 XY COsc-; -X sineJ G,.(2)

arccg --- sign (гу );

О

позволяющую осуществить преобразование некоррелированных случайных чиГенератор, случайных чисел содержит генератор 1 синхронизирующих импульсов, блок 2 памяти, ключи 3 и 4, умножители 5-10, элементы НЕ 11 и 12, сумматоры 13 и 14, умножители 15 и 16, сумматор 17, ключи 18 и TJ, ком- .мутатор 20, умножители 21 и 22, ключи 23 и 24, сумматоры 25 и 26, делители 27 и 28, регистры 29 и 30.

11рин1Д1п работы иредлагаеУюго гене;- ратора случайных чисел в случае преобразования коррелированных случайных чисел X, у в некоррелированные случайные числа X, Y аналогичен работе известного. Преобразование осуществляется по зависимостям

(1)

.);

X

у;

:;) (ПГ(1У;Л J L J

45 сел X,Y в коррелированные случайные числа х,у при заданном коэффициенте корреляции г,х

Генератор случайных чисел имеет два режима работы: корреляции и де- корреляции. Перед началом работы производится запись в блок 2 памяти значений cosoi., cosjb-1, sin об, сОб/Ьи признаков режима работы. Вычисление одной пары значений х(Х), y(Y) осутце- .стБЛяется в цикле. Цикл вычисления включает девять тактов. Управление генератором в процессе вычисления оеу

515

пдес гиляется генератором 1 сннхрони- зируюо1их импульсов.

Работа генератора в режиме декор- реляции происходит в следующей последовательности,В первом такте производится обнуление всех умножителей, все сумматоров и делителей. Второй тактовый импульс вызывает сраба1ывание ключей 3 и 4 и блока 2 памяти. При этом коррелированные случайные числа х,у с выходов ключей 3 и 4 подаются в умножители 5 - 8 и сумматоры 25 и 26. С выходов блока 2 памяти подаются: UOS . - в умножители 6, 7 и 10,i;osA-1 в умножители 9 и 10, sin об- в умножи- ггели 5,8 и 9, cosA- в коммутатор 20, ригналы признака режима работы - на управляюоше входы ключей 18, 19, 23 и 24. В третьем такте выполняются операции умножения в умножителях 5-10. Результаты с умножителя 5 у ,и множителя 6 X cos oi поступают в сумматор 17, с умножителя 9 sinoL(cos -1) - на вход умножителей 15, 22, с умножителя 10 cos &C(cos, i -1) - на вход умножителей 16 и 21, с умножителя 7 у-cos «Л- на входы сумматора

13и элемента НЕ 11, с умножителя 8 X sin об- на входы сумматора 14 и элемента НЕ 12. С выходов элементов НЕ 11 и 12 подаются: (-у на вход сумматора 14 и (-x-sino6) на вход сумматора 13. В четвертом такте происходит срабатывание сумматоров 13 и

14и обнуление регистров 29 и 30. Результат сложения с сумматора 13 подается на вход умножителя 16., с сумматора 14 - на вход умножителя 15. В пятом такте происходит срабатьшание умножителей 15 и 16, результат с умножителя 15 sinb6 Vcos -1) (х-sino - y-cosoi) подается на информационный вход ключа 18, ас умножителя 16 результат cos оС (cosft-1) (у- sinoi) на информационный вход ключа 19.

В режиме декорреляции по сигналу признака режима работы ключи 18 и 19 не срабатывают, с коммутатора 20 на вход делителей 27,28 подается cos jb . В шестом такте происходит срабатывание сумматора 17 и результат у sinoi-t- + X cos 01 поступает на входы умножителей 21,22. Результат с умножителя 21 (cos А -1) (coso(y-sin C+ x-cosei) поступает на информационный вход ключа 23, а с умножителя 22 результат (со.чР)-1) sin оС (у-sinoi.+x-cosoi.) - на информационньй вход ключа 24. Ключи

4

23 и 24 не срабатывают и результаты - с умножителей 21 и 22 подаются на входы сумматоров 26 и 25. В следующем такте происходит срабатывание сумматоров 25 и 26. Результат с сумматора 25 X + соБоб(со8 р-1) (у-sirnd+x-cds) поступает на вход делителя 28, о сумматора 2Ь у + sinoi( )(у-sinotr

х-cosoi) - на вход делителя 27, В девятом такте происходит срабатывание делителей 27 и 28, Результаты деления X и Y подаются на информационные входы регистров 29 и 30, в которые они записываются и подаются на выходы генератора.

Работа генератора в режиме корреляции отличается тем, что сигналом признака режима работы ключи 18 и 19

срабатывают, ключи 23 и 24 не срабатывают, с коммутатора 20 на входы делителей 27 и 28 подается l, В остальном работа генератора аналогична. Таким образом, в генераторе, работающем в режиме корреляции, в регистрах 29 и 30 записаны числа х и у, соответствующие системе (г).

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий четыре ключа, блок памяти, генератор синхронизирующих импульсов, пять умножителей, три сумматора, два делителя и два регистра, причем информационные входы первого и второго ключей являются информационными входами генератора, первый выход генератора синхронизируюгщх импульсов соединен с управляющими входами первого и второго ключей и с входом счи- тьшания блока памяти , выход первого ключа соединен с входом первого слагаемого первого сумматора и с входом первого сомножителя первого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с первым информационные выходом блока памяти и с входом первого сомножителя второго умножителя, второй информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя третьего умножителя и с входом первого сомножителя четвертого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго

ключа и с входом первого слагаемого второго сумматора, выход первого умножителя соединен с входом первого слагаемого третьего сумматора, вход второго слагаемого которого соединен

с выходом четвертого умножителя, выход первого делителя соединен с информационным входом первого регистра, выход второго делителя соединен с информационным входом второго регистра, отлича ющийся тем, что, с

10

25

целью расширения функциональных возможностей за счет получения коррелированных случайных чисел, в него введены пять умножителей, два сумматора, два элемента НЕ, два ключа и коммутатор, причем первый информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя шестого умножите- ля, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго ключа, второй информационный выход блока памяти соединен с входом первого сомножителя пятого умножителя, вход второго 2Q сомножителя которого соединен с выходом первого ключа, третий информационный выход блока памяти соединен с входами второго сомножителя второго и третьего умножителей, выход пятого умножителя соединен с входом первого слагаемого четвертого сумматора и через первый элемент НЕ с входом первого слагаемого пятого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом шестого умножителя и через второй элемент НЕ с входом второго слагаемого четвертого сумматора, выход которого соединен с входом пер- jBoro сомножителя седьмого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом третьего умножителя и с входом первого сомножителя восьмого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом третьего сумматора и с входом первого сомножителя девятого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго умножителя и с входом первого сомножителя десятого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом пятого сумматора, выход пятого умножителя соединен с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которо15310948

информационным выходом блока памяти, шестой информационный выход которого соединен с управляющими входами пятого и шестого ключей, выход десятого умножителя соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого и выход шестого ключа через монтажное ИЛИ соединены с входом второго слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с входом делимое второго делителя, вход делителя которого соединен с выходом коммутатора и с входом делителя первого делителя, вход делимого которого соединен с выходом первого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен через монтажное ШШ с выходами третьего и пятого ключей, выход восьмого умножителя соединен с информационным входом шестого ключа, выход девятого умножителя соединен с информационные

30

40

45

входом пятого ключа, второй выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами обнуления умножителей, сумматоров и делителей, третий выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого умножителей, четвертый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения суммирования четвертого и пятого сумматоров и с обнуляющими входами первого и второго регистров, пятый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения седьмого и десятого умножителей, шестой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входом разрешения суммирования третьего сумматора, седьмой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения восьмого и девятого умножителей, восьмой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения суммирования первого и второго сумматоров, девятый выход генератора синхронизиго

соединен с четвертым информацион- рующих импульсов соединен с входами

5

Q0

0

45

входом пятого ключа, второй выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами обнуления умножителей, сумматоров и делителей, третий выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого умножителей, четвертый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения суммирования четвертого и пятого сумматоров и с обнуляющими входами первого и второго регистров, пятый выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения седьмого и десятого умножителей, шестой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входом разрешения суммирования третьего сумматора, седьмой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения умножения восьмого и девятого умножителей, восьмой выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входами разрешения суммирования первого и второго сумматоров, девятый выход генератора синхронизи рующих импульсов соединен с входами