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

VJ

2

СО CJ

ю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования нечетких чисел.

Цель изобретения - повышение точности,

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), датчик 2 чисел с равномерным распределением, блок 3 памяти граничных значений нечеткой переменной, вычитатель 4, умножитель 5, сумматор 6, регистр 7 сдвига, сумматор 8, умножитель 9 на коэффициент, блок 10 памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, элемен- ты 11-13 задержки.

Работает генератор следующим образом.

По импульсу запуска, поступающему на вход запуска ГТИ 1, он запускается и проис- ходит установка п ячеек регистра 7 сдвига в состояние а, соответствующее начальному наиболее ожидаемому значению нечеткой переменной X. По каждому импульсу ГТИ 1 датчик 2 вырабатывает возможное значение случайного числа г с равномерным распределением в интервале (0,1). В блок 3 памяти граничных значений вырабатываются левое хл| и правое xnpi граничные значения нечеткой переменной. При задании функции при- надлежности типа примерного равенства линейного вида

/мх(х)-тах{о,

где а, а- параметры положения и раз- ,маха, левре и правое граничные значения определяются из условия,

П Ц (х).

Отсюда следует, что

хЛ| - а - а(1 -п);

xnpi а + а(1 - п).

Эти соотношения позволяют провести программирование блока 3 памяти, выполненного в виде ПЗУ, заблаговременно.

При этом предполагается, что величина о неизменна, а текущие параметры п и а образуют адрес соответствующей ячейки ПЗУ и поступают с выходов датчика 2 и блока 10.

В вычитателе 4 формируется разность хлр - Xni, которая умножается в умножителе 5 на предыдущее значение гм. В результате на выходе сумматора 6 формируется текущее значение нечеткого числа

XI ХЛ( + Г - 1 (Xnpi X/rt),

которое по импульсу с выхода элемента 13 задержки записывается в первую ячейку регистра 7 с предварительным сдвигом предыдущих чисел.

Через п тактов и в последующем в регистре 7 сдвига постоянно находится п нечетких чисел, которые после суммирования в сумматоре 8 и умножения 1 /п в умножителе 9 преобразуются в оценку среднего значения нечеткой величины:

1

«-U.

Если нечеткие числа группируются примерно равномерно возле а, то на выходе блока 10 вырабатывается величина а, которая и поступает на вход блока 3. В этом случае никакого регулирования генератора не происходит. При х, относительно существенно отличающегося от а, блок 3 изменяет свою выходную величину. В частном случае блок 10 может повторять входной сигнал а х. При этом реализуется типичный алгоритм действия человека, когда его отношение к требуемому (ожидаемому) значению параметра смещается в сторону его наиболее часто повторяемых значений.

В более общем случае блок 10 может реализовать более сложный алгоритм управления, например, при х, близких к а1, повторять входной сигнал, а при сильно отличающихся проводит регулировку в противоположную сторону.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, вычита- тель, умножитель, первый элемент задержки, регистр сдвига, первый сумматор, датчик чисел с равномерным распределением, вход опроса которого соединен с выходом генератора тактовых чисел, вход запуска которого является входом запуска генератора, группа выходов регистра сдвига соединена с группой входов первого сумматора, сличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены блок памяти граничных значений нечеткой переменной, второй и третий элементы задержки, второй сумматор, умножитель на коэффициент и блок памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, причем первый адресный вход блока памяти граничных значений нечеткой переменной соединен с входом первого элемента задержки и выходом датчика чисел с равномерным распределением, а первый и второй выходы верхней и нижней границы нечеткой переменной соединены соответственное входами уменьшаемого и вычитаемого вычитателя, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки соединен с выходом нижней

границы нечеткой переменной блока памяти граничных значений нечеткой переменной, вход третьего элемента задержки соединен с выходом генератора тактовых, импульсов, а выход соединен со сдвиговым входом регистра сдвига, вход разрешения начальной установки которого подключен к входу запуска генератора, первый вход второго сумматора соединен с выходом умножителя, второй вход которого соединен с

0

выходом второго элемента задержки, а выход соединен с информационным входом регистра сдвига, вход умножителя на коэффициент соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом блока памяти значения нечеткой переменной, выход которого соединен с вторым адресным входом блока памяти граничных значений нечеткой переменной.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования нечетких чисел. Цель изобретения - повышение точности. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 случайных чисел с равномерным распределением, блок 3 памяти граничных значений нечеткой переменной, вычитатель 4, умножители 5, 9, сумматоры 6, 8, регистр 7 сдвига, блок 10 памяти ожидаемого значения нечеткой переменной, элементы 11-13 задержки. 1 ил.