УСТРОЙСТВО для ПОЛУЧЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Советский патент 1973 года по МПК G06F7/58 

1

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники. Оно предназначено для получения случайных чисел с заданной Вероятностью их появления и может быть иснользовано в устройствах, моделирующих различные случайные процессы с заданными вероятностными характеристиками.

В общем случае устройство имеет п выходов и один вход, на который поступают импульсы опроса. На каждом из п выходов импульсы появляются с соответствующей этому выходу вероятностью.

Известпы устройства, предназначенные для получения случайных чисел с заданной вероятностью их появления. В основу их работы, как правило, положен принцип .преобразования равномерно распределенных в интервале (0,1) случайных чисел.

Известны также устройства, в которых в качестве датчика исходных вероятностей используется случайный процесс, например пуассоновский, с известным распределением параметров.

К недостаткам известных устройств следует отнести или значительную аппаратурную сложность (например, датчики м;;огоразрядпых случайпых чисел или нескольких некоррелированных последовательностей случайных символов, дещифраторы чисел) и, как следствие этого, нецелесообразность применения в ряде устройств, если не требуется быстрой смены выходных вероятностей, или малое быстродействие.

Целью изобретения является упрощение схемы устройства и повыщение точности его работы.

От известных предложенное устройство отличается тем, что содержит генератор стробирующего плавно изменяющегося (например, пилообразного) напряжения и схему сравнения, входы которой соединены с выходами генератора, а выход - с линией задержки, причем импульсы опроса поступают на вход линии задержки и вход генератора стробирующего напряжения.

Такое построение существенно упрощает схему, обеспечивая достаточное для ряда практических случаев быстродействие.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Она содержит источник / случайного напряжения, генератор 2 стробирующего напряжения, схему сравнеппя 3, линпю задержки 4. Схема работает следующим образом.

С приходом каждого импульса опроса в точку Л схемы (входная клемма опроса) происходит запись его на вход линии задержки 4 и запуск генератора 2 стробирующего напряжения.

3

Напряжение с генератора 2 поступает на один из входов схемы сравнения 3, на второй вход которой поступает напряжение с выхода источника / случайного напряжения с известным законом .распределения амплитуд.

При равенстве мгновенных значений напряжений от источника / и генератора 2 на выходе схемы сравнения 3 формируется импульс считывания, поступающий на линию задержки 4.

Время распространения импульса по линии задержки равно длительности стробирующего импульса, следовательно, при поступлении импульса считывания со схемы сравнения 3 на одном из выходов линии задержки появится импульс. При этом распределение местоположений записываемого имиульса по длине линии задержки 4 в моменты прихода импульса считывания со схемы сравнения 3 будет соответствовать распределению амплитуд случайного напряжения источника /.

Очевидно, что точность селекции случайного напряжения но уровню будет определяться количеством выходов линии задержки, так как каждому выходу можно поставить в соответствие определенное значение уровня случайного напряжения.

Численное значение вероятности, характеризующее каждый из выходов, будет определяться как щириной временного интервала, разделяющего смежные выходы линии задержки, так и координатой этого интервала. Для случая линейно изменяющегося стробирующего напряжения оно может быть определено по формуле вероятности попадания непрерывной случайной величины в определенный выходной интервал.

Появление импульса на любом из выходов линии задержки 2 составляет полную группу событий.

Изменением формы стробирующего напряжения (при постоянной длительности) можно осуществлять коррекцию значений выходных вероятностей.

В качестве линии задержки может быть использован регистр сдвига, -при этом для нормальной работы предложенного устройства необходимо выполнение следующих соотнощений между параметрами отдельных элементов схемы:

Т продЕ С ТстроО Tj

Гп

где -/продв - период продвигающих имнульсов регистра; Тетроб - длительность стробирующих импульсов с генератора 2; :„- интервал корреляции процесса источника /.

Предмет изобретения

Устройство для получения случайных чисел, содержащее линию задержки, источник случайного непрерывного напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности его работы, оно содержит схему сравнения и генератор стробирующего напряжения, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом источника случайного непрерывного напряжения, выход схемы сравнения подключен к первому входу линии задержки, второй вход которой соединен с шнной опроса и со входом генератора стробирующего напряжения, выходы линии задерл :ки подключены к выходным клеммам устройства.