Генератор случайных чисел Советский патент 1992 года по МПК G06F7/58 

сл С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения нечетких чисел, имитирующих действия человека-оператора в сложной ситуации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования нечетких чисел с заданной функцией принадлежности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел счетчик 5, элемент 3 задержки, блоки 8 и 9 постоянной памяти, схемы 10 и 11 сравнения, элементИ 4 и блок 12 элементов И. 1 ил.

i4

;j

|GO

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения нечетких чисел, имитирующих действия человека-оператора в сложной ситуации.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей генератора за счет формирования нечетких чисел с заданной функцией принадлежности.

На чертеже представлена схема генера- тора.

Генератор случайных чисел содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом датчика 2 равномерно распределенных случайных чисел, через элемент 3 задержки - с входом элемента И 4 и со счетным входом счетчика 5, пуск генератора 6, выход 7, блок задания минимальной границы, выполненный в виде блока 8 постоянной памяти, блок задания максимальной границы, выполненной в виде блока 9 постоянной памяти, выходы блоков 8 и 9 соединены с первыми входами соответственно схем 10 и 11 сравнения, выходы которых соединены с соответствующи- ми входами элемента И 4, выход которого соединен с входом 5 обнуления счетчика и второй группой входов блока 12 элементов И, входы которого объединены с вторыми входами схем 10 и 11 сравнения и соедине- ны с выходами датчика 2 равномерно распределенных случайных чисел.

Генератор работает следующим образом.

В генераторе реализована схема приня- тия решения оператором для случая, когда он в соответствии с критерием, описываемым нечетким множеством, либо пропускает поступающую информацию, либо нет. Нечеткое множество характеризует допу- стимые значения информации, которое необходимо пропустить на выход системы. Данный случай является типичным случаем управления в сложной человеко-машинной системе. Действие оператора эквивалентно выбору из всех возможных значений тех, которые принадлежат нечеткому множеству. Основная последовательность действий оператора заключается в определении функции принадлежности поступившего значе- ния хт множеству допустимых fA0 (XT) и сравнение данного значения с порогом, характеризующим уровень допустимости полученных значений. Как правило в реальных ситуациях уровень допустимости зависит от условий поступления информации. При этом первоначально данный уровень является наиболее высоким, а затем в случае, если поступающая информация не удовлетворяет предъявляемым требованиям, начинает снижаться. Таким образом процедура принятия решения заключается в проверке следующего соотношения:

/((0.(1)

где i - порядковый номер поступающей информации;

I ОН уровень допустимости. В случае, если функция принадлежности унимодальна, то для каждого значения Ј можно определить правую и левую границу допустимых результатов. Тогда условие формирования нечеткого результата (1) преобразуется к виду

Хмин(Ј ОЖхТ| Хмакс( Ч 0)).(2)

которое и используется в устройстве. Функция, описывающая процесс снижения уровня допустимости, задается следующим соотношением

Ј(,-) е-Я 0-1),

что определяет необходимость включения в состав устройства блока 6 вычисления экспоненты, реализующего указанное преобразование.

Генератор работает следующим образом.

При включении запускается генератор 1 тактовых импульсов и счетчик 5 обнуляется. Импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов поступают на счетный вход счетчика и на запускающий вход датчика 2 равномерно распределенных случайных чисел, который вырабатывает случайное число и сравнивает его с хмин (Ј (0) и хмакс ( Ј()) из (2) при помощи схем 10 и 11 сравнения.

Если условие (1) выполнено, элемент И 4 открыт, и сигнал с генератора 1 тактовых импульсов, задержанный элементом 3 задержки, беспрепятственно пройдет через него, обнулит счетчик 5 и разрешит прохождение случайного числа х на выход генератора.

Формула изобретения Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, две схе- мы сравнения, датчик равномерно распределенных случайных чисел, элемент задержки, блок элементов И и элемент И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента задержки и с входом опроса датчика равномерно распределенных случайных чисел, выход Больше или равно первой схемы сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом Меньше или равно второй схемы сравнения, выход элемента И соединен с управляющим входом блока элементов И, выход

которого является выходом генератора, о т- личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования нечетких чисел с заданной функцией принадлежности, в него введены счетчик, блоки задания минимальной и максимальной границы, выполненные в виде блоков постоянной памяти, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к адресным входам блоков постоянной памяти,

30

0

выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй схем сравнения, вторые входы первой и второй схем сравнения соединены с информационным входом блока элементов И и подключе- ны к выходу датчика равномерно распределенных случайных чисел, выход элемента задержки соединен с третьим входом элемента И, выход которого соединен с входом обнуления счетчика, вход запуска генератора тактовых импульсов является входом Пуск генератора.