Генератор случайных чисел Советский патент 1991 года по МПК G06F7/58 

Фиг.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последовательности нечетких чисел yi,i принадлежащих носителю (у) функции принадлежности iy (у).

Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования нечетких чисел, описываемых симметричной функцией принадлежности с учетом регулируемого отношения к уровню принятия решения о принадлежности сформированных чисел к ожидаемому значению.

На фиг. 1 представлена структурная схема генератора случайных чисел; на фиг. 2 - блок вычисления значений функции принадлежности.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, вычитатель 4, блок 5 вычисления значений функции принадлежности, элемент И 6, группу 7 регистров, сумматор 8, схему 9 сравнения, коммутаторы 10-12, умножители 13-14, блок 15 элементов ИЛИ, элемент 16 задержки и схему 17 сравнения.

Блок вычисления значений функции принадлежности содержит вычитатель 18 и блок 19 вычисления модуля, блок 20 деления и блок 21 вычитания.

Генератор работает следующим обра- зом,

Импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход опроса датчика 2, по каждому из которых на его выходе формируется очередное значение числа xi с равномерным распределением в интервале (0,1). В блоке 3 это число умножается на величину 2г, где т- полуразмах носителя функции принадлежности (у), которая в данном случае задана в виде функции принадлежности примерного равенства.

(у) макс /0,1

где а- - средняя точка носителя функции принадлежности, соответствующая наиболее ожидаемому значению множества Y.

Сигнал 2х -о в блоке 4 вычитается из координаты а + г правой границы носителя функции принадлежности. В результате на выходе блока 4 формируется одно из возможных значений у, а + о- 2ханечеткого множества Y.

В блоке 5 формируется значение функции, принадлежности ity (у), соответствующее yi, т.е fly (у) 1 - lyi - а I (J.

В исходном положении регистры 7 обнулены, поэтому при включении генератора

на выходе сумматора 8 также формируется

нулевой сигнал А 0. Этот сигнал сравни- вается в схеме 9 сравнения с верхним Г2

и нижним П уровнями принятия решения

(П Га, П 0 ) и поскольку А 0 П, то уровень логической единицы формируется на выходе А П схемы 9 сравнения. Этот сигнал подается на управляющий вход коммутатора 10, который пропускает сигнал

0 с выхода датчика 2 через умножитель 13, в котором он умножается на коэффициент ki 1, и блок 15 на второй вход схемы 17 сравнения.

В схеме 17 сравниваются величины/ у(у)

5 и Kixi. При /гу (yt) kixi на выходе схемы 17 формируется уровень логической единицы, поэтому импульс с выхода генератора 1 проходит через элемент И 6 и поступает на тактовые входы регистров 7 группы, в пер0 вый регистр которой записывается число yi, которое является возможным значением нечеткого числа Y.

При увеличении суммы на выходе сумматора 8, когда П А Га- сигнал

5 логической единицы появляется на соответствующем выходе схемы 9 сравнения и разрешается прохождение информации через коммутатор 11, В результате сигнал датчика 2 не умножается на какой-либо

0 коэффициент и непосредственно поступает на вход блока 15. А в случае А Га сигнал датчика 2 умножается в умножителе 14 на коэффициент ka 1. Значения П и Га зависят от величин а, о и количества регист5 ров в группе.

Формула изобретения Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом опроса датчика

0 равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с первым входом первого умножителя, второй вход которого является входом задания размаха носителя функции принадлежности ге5

нератора, выход первого умножителя

соединен с первым входом вычитателя, второй вход которого является вхрдом задания максимального значения носителя функции принадлежности, выход вычитате0 ля соединен с входом блока вычисления значений функции принадлежности, выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнения, выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки со5 единен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом Больше первой схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, за счет формирования

нечетких чисел, описываемых симметричной функцией принадлежности и с учетом регулируемого отношения к уровню принятия решения о принадлежности сформино- ванных чисел к ожидаемому значению, в него введены три коммутатора, второй и третий умножители, блок элементов ИЛИ, группа регистров, сумматор и вторая схема сравнения, причем выход датчика равномерно распределенных случайных чисел соединен с информационными входами коммутаторов, выход первого коммутатора через второй умножитель соединен с первым входом блока элементов ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго коммутатора, выход третьего коммутатора через третий умножитель соединен с третьим входом блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первой схемы сравнения, выход элемента И соединен с тактовыми входами регистров группы, информационный вход

первого регистра группы соединен с выходом вычитателя, выход первого регистра группы является выходом генератора, выходы первого и последнего регистров группы

соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с первым входом второй схемы сравнения, второй и третий входы которой являются соответственно входами задания

нижнего и верхнего уровня принятия решения, выход Больше верхнего уровня второй схемы сравнения соединен с управляющим входом третьего коммутатора, управляющий вход второго коммутатора

соединен с выходом Больше нижнего уровня и меньше верхнего уровня второй схемы сравнения, выход Меньше нижнего уровня, который соединен с управляющим входом третьего коммутатора, выходы всех

регистров группы, кроме последнего, соединены с информационными входами последующих регистров группы.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последовательности нечетких чисел. Цель изобретения - расширение области применения за счёт формирования нечетких чисел, , описываемых симметричной функцией принадлежности с учетом регулируемого отношения к уровню принятия решения о принадлежности случайных чисел к ожидаемому значению. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, вы- читатель 4,блок 5 вычисления значений функции принадлежности, элемент И 6, группу 7 регистров, сумматор 8, схему 9 сравнения, коммутаторы 10-12, умножите- , 14, блок 15 элементов ИЛИ, элемент 16 задержки и схему 17 сравнения. Поставленная цель достигается за счет введения новых связей и блоков. 2 ил.

Ж-V 1

Фиг. 2