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

сл С

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможнбстей за счет формирования случайных чисел с распределением Пойа. Генератор содержит ГТИ 1, элементы задержки 2,14, ключи 3.10, накапливающие сумматоры 4, 11, сумматор 5, блок 6 деления, блок 7 сравнения, счетчик 8, 12, регистр 9, элемент ИЛИ 13, датчик 15 равномерно распределенных случайных чисел. 1 ил.

х|

00

w ел

ю

ON

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования случайных чисел с распределением Пойа.

Недостатком известного устройства яв- ляется относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не позволяет формировать случайные числа с распределением Пойа.

Цель изобретения - расширение функ- циональных возможностей.

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора.

Генератор случайных чисел содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемент задержки 2, ключ 3, накапливающий сумматор 4, сумматор 5, блок 6 деления, блок 7 сравнения, счетчик 8 и регистр 9, последовательно соединенные ключ 10, информационный вход которого соединен с выходом элемента задержки 2, и накапливающий сумматор 11, выход которого соединен с вторыми входами сумматора 5 и блока б деления, последовательно соединенные счетчик 12, вход которого соединен с выходом ГТИ 1, элемент ИЛИ 13, второй вход которого соединен с входом ГТИ 1, а выход - с управляющим входом регистра 9 и с входом управления начальной установкой накапли- вающий сумматоров 4 и 11 и элемент задержки 14, выход которого соединен с входом установки в ноль счетчика 8, а также датчик 15 равномерно распределенных случайных чисел (ДРРСЧ), вход которого соединен с выходом ГТИ 1, а выход- с вторым входом блока 7 сравнения.

В основу работы генератора положен способ формирования случайных чисел с распределением Пойа.-

По импульсу запуска ГТИ начинает вырабатывать последовательность импульсов, а накапливающие сумматоры обновляют свое содержимое до начальных состояний и (1-P) соответственно, где , и mi°, ГП2 - целые числа.

Тогда на выходе блока 6 с учетом суммирования mi° и гп2° в сумматоре 5, формируется отношение

К

m

2

mUmS

которое сравнивается с возможным значе- нием случайного числа г, имеющего равномерное распределение и формируемого на выходе ДРРСЧ по импульсу опроса ГТИ 1, поступающего на его вход. Если , то сигнал с уровнем логической единицы форми

0

5 0 5 0 5

0

5

0

g

руется на втором выходе блока 7, который подается на управляющий вход второго ключа 10, в противном случае - на первом выходе блока 7, что приводит к открытию первого ключа 3. В первом случае сигнал с выхода блока 7 сравнения разрешает счет счетчику 8 и на его информационный вход поступает очередной импульс ГТИ 1. Этот же импульс проходит через ключ 3 и к содержимому накапливающего сумматора 11 прибавляется постоянное целое число S. Далее описанные выше процессы повторяются.

Если сигнал логической единицы формируется на первом выходе блока 7 сравнения, который подается на управляющий вход ключа 3, то по импульсу ГТИ 1 целое число S прибавляется к содержимому накапливающего сумматора 4, а счетчик 8 своего состояния не меняет.

Описанные выше процессы повторяются до появления импульса на выходе переполнения счетчика 12, рассчитанного на п импульсов. По этому импульсу производится перезапись содержимого счетчика 8 в регистр 9, которое и является возможным значением случайного числа с распределением Пойа, Одновременно с этим обновляется содержимое накапливающих сумматоров и через малую задержку в элементе задержки 14 на время перезаписи информации в регистр 9 начинается новый цикл выработки числа с распределением Пойа.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий первый счетчик, регистр, выход которого является выходом генератора, первый и второй ключи, блок сравнения, сумматор, блок деления, первый накапливающий сумматор, дагчик равномерно распределенных случайных чисел, два элемента задержки и элемент ИЛИ, первый вход которого является входом запуска генератора, а выход подключен к входу первого элемента задержки, выход первого счетчика соединен с информационным входом регистра, выход которого является выходом генератора, выходы Больше или равно и Меньше блока сравнения подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования случайных чисел с распределением Пойа, в него введены второй накапливающий сумматор, второй счетчик и генератор тактовых импульсов, вход запуска которого соединен с входом запуска генератора, а выход подключен к входу запуска датчика равномерно распределенных случайных чисел, к счетному входу пер.5 17835266

ftoro счетчика, к информационному входуподключен к первому входу блока сравнейторого счетчика и через второй элементния, второй вход которого соединен с выхозадержки - к информационным входам пер-дом генератора равномерно

вого и второго ключей, выходы которых со-распределенных случайных чисел, выход

единены с тактовыми входами5 Меньше блока сравнения подключен к

соответственно первого и второго накапли-входу разрешения счета второго счетчика,

вающих сумматоров, выход первого накап-вход установки в О которого соединен с

пивающего сумматора подключен к первомувыходом первого элемента задержки, вывходу сумматора, второй вход которого сое-ход переполнения первого счетчика поддинен с выходом второго накапливающего10 ключей к второму входу элемента ИЛИ,

сумматора, подключенным к входу делимо-выход которого соединен с входами начальго блока деления, вход делителя которогоной установки накапливающих сумматоров

соединен с выходом сумматора, а выходи с входом синхронизации регистра.