ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Советский патент 1973 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназн аченю для получения случайных чисел с двоично-кодированными функциями распределения. Известны генераторы случайных чисел, содержащие блок схем «И, управляющий регистр сдвига, блок умножения-сложения, ОДИН вход которого соединен с выходом блока равномерно распределенных случайных чисел, другой - с выходом блока схем «ИЛИ, блок преобразования интервала, выход и вход которого соединены с выходными клеммами устройства. Для сок ращения оборудования в- предлагаемом устройстве ВЫХОДЫ младшего разряда управляющего регистра сдвига подключены к соответствующим входам блока умножения-, сложения, выход которого подключен к первому входу блока схем «ИЛИ, а через блок схем «И - ко входу блока преобразования интервала, вторые входы блока схем «ИЛИ и блока схем «И соединены со входной клеммой считывания. На чертеже изображена схема предлагаемого генератора. Он содержит блок / равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел, блок 2 умножения - сложения функций распределения, управляющий регистр сдвига 3, блок схем «И 4, блок схем «ИЛИ 5, блок 6 преобразования интервала, шину считыва.ния 7, шины S и 9 установки начального состояния и сдвига регистра, выходные клеммы 10 и //. Блок равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел соединен: с одним входо.м блока умножения - сложения функций распределения, выход которого через блок схем «ИЛИ 5 соединен со своим вторым входом. В блок 2 заложен алгоритм выбора большего или меньшего из двух входных чисел в зависимости от управляюшего кода, .поступающего с регистра сдвига 3. Алгоритмам выбора большего и меньшего чисел соответствуют операдии умножения F,(,(i}.F,(K) и сложения f4(X} Л (Л-) ()- 1 (-) F( исходных Fi(K), FZ(X) функций распределения. С выхода блока умножения - сложения функций распределения числа У через блок схем «И 4 поступают на выход 10 и на блок 6 преобразования интервала, где реализуется алгоритм Xk ( - Xj)yk,(1) преобразования чисел УЙ на интервале fe, . Генератор работает следующим образом. Функция распределения выходных случайных чисел задается п-разрядным двоичным числом, .которое записывается по входу 8 в регистр сдвига 5. Нулевой и единичный выходы младшего разряда регистра 3 управляют работой блока умножения-(Сложения распределения. При этом в блоке 2 выполниется операция умножения функций распределения, если в младшем разряде регистра 3 записано нулевое значение, или операция ,сложения функций распределения, если в млад-Ю шем разряде регистра записано единичное Зна.чение. Импульсы сдвига ло шине 9 продвигают по кольцу содержимое регистра, который вышеупомянутым образом управляет ра.ботой блока умножения- - сложения функций распределения. Выход блока 2 подключается Hia один из своих входов. (После п-1 сдвигов регистра 3 в блоке 2 соответственно выполняется п операций умножения-сложения функций распределения, 20 на блок схем «И и блок схем «ИЛИ подается импульс считывания. В результате число Yk с выхода блока 2 подается непосредственно на выход 10 и при необходимости ка блок 6 преобразования интервала, где 25 реализуется алгоритм (1). Через блок схем «ИЛИ импульсом со входа 7 во все разряды входного регистра блока 2 по второму входу записываются единичные значения. Это обеспечив ает (по первой со стороны младших 30 разрядов единице управляющего кода регистра г) занесение во входной регистр блока 2 по второму каналу равномерно распределенного числа с генератора, т. е. подготовку устройства по первой единице регистра со 35 стороны младших разрядов. Код в регистре продвигается по кольцу и через каждые п-1 сдвигов регистра с выходов 10 и // снимаются числа с двоично-кодированными функциями распределения. Устройство позволяет получить () числовых последовательностей с различными двоично-кодированными полиноминальными функциями распределения. При этом по двоичному коду, записанному в регистр, мож- 45 но непосредственно определить вид функции распределения выходной последовательности. 40 Младшие разряды этого числа до первой единицы включительно несут подготовительную нагрузку, обеспечивая лишь подачу числа равномерно распределенной последовательности Hia второй вход блока 2. Каждый из остальных разрядов должен последовательно интерпретироваться как операция умножения функций распределения, если разряд нулевой, или .как операция сложения функций раопределения, если разряд единичный. В качестве примера для функции распределения, определяемой семиразрядным двоичным кодом 1000100, можем написать f(yiooMe} - y + где К - функция равномерно распределенной на интервале xj, Xj+i числовой последовательности. Нулевой код регистра может использваться Для контроля работоспособности генератора, Р занесении нулевого кода в этот регистр вьгхода .блока умножения - сложения функi ™ распределения должно сниматься максимально возможное число У, если оно было предварительно записано по шине 7 в блок 2. Предмет изобретения Генератор случайных чисел, содержащий блок схем «И, управляющий кольцевой регистр сдвига, блок умножения - сложения, один вход которого соединен с выходом блока равномерно распределенных случайных чисел, другой--с выходом блока схем «ИЛИ, блок преобразования интервала, выход и Вход которого соединены с выходными клеммами устройства, отличающийся тем, что, с целью сокращения оборудования, выходы младшего разряда управляющего регистра сдвига подключены к соответствующим входам блока умножевия -сложения, выход которого подключен к первому входу блока схем «ИЛИ, а через блок схем «И - ко входу блока преобразования интервала, вторые входы блока схем «ИЛИ и -блока схем «И соединены со входной клеммой считываниЯ генератора.

//

-Н 4W

Ч

V

5 9