ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Советский патент 1974 года по МПК G06F7/58 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при моделировании случайных нроцессов.

Известен датчик случайных чисел с произвольным законом раснределения, содержащий генератор случайных событий, многофазный мультивибратор, наборное ноле, триггеры и схемы совпадения.

Однако Б известном устройстве случайные импульсы, возникающие на выходе генератора случайных событий, нодаются одновременно на все разряды формируемого случайного числа, что обуславливает зависимость между разрядами случайного числа.

Целью изобретеиия является повышение точности работы датчика.

Это достигается тем, что нредлагаемый Датчик донолнительно содержит элементы «ИЛИ и формирователь импульсов, выход которого соедипеи с нулевыми входами триггеров, а вход - с коммутатором, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов «И, нри этом входы каждого элемента «ИЛИ соединены с соответствующими выходами генератора равномерно распределенных случайных величин, нервый выход которого соединен с первым входом паборного поля, остальные входы наборного поля подключены к выходам элементов «ИЛИ соответственно.

Иа чертеже нриведена блок-схема предлагаемого датчика.

Схема содержит генератор / равномерно распределенных случайных величин, элементы «ИЛИ 2|, 22, . . ., 2,„, наборное поле 3, коммутатор 4, элементы «PI 5, 2 . . ., 5„ , тоиггеры 6t, 6-i, . . ., 6ц, формирователь импульсов 7.

Генератор / равномерно распределенных случайных величин может быть выполнен, например, на основе линейного регистра сдвига и имеет k выходов. Количество выходов генератора / обусловливает точность, с которой задаются значения вероятностей разрядов формируемого случайного числа. Так, например, если генератор равномерно распределенных случайных величин имеет десять выходов, то вероятности разрядов формируемого случайного числа могут задаваться с точностью 0,1, Иа вход генератора равномерно распределенных случайных величин поступают тактовые импульсы (ТИ). После каждого тактового импульса генератор 1 «сбрасывает нрежнес чнсло н «формирует новое равновероятное случайное число, в результате чего равновероятно возпикает сигнал на одном из его выходов.

Элементы «ИЛИ 2 соединяют выходы генератора / равномерно распределенных случайных величин с входами наборного поля 3.

Первый вход наборного поля соединен непбс- редственгю с одним выходом генератора, второй через элемент «ИЛИ с двумя выходами, третнй через элемент «ИЛИ с тремя выходамм и т. д,

С немощью наборного ноля 3 задаются законы раснределення формнруемых случайных чисел. На входах наборного поля «формируются значения вероятностей возннкновення «1, Выходы наборного ноля распределяют этн вероятности но разрядам. Любой выход 1 аборного ноля может быть скоммутнрован с любым его входом, т. е. любому разряду формируемого случайного числа может быть задана любая вероятность возникновения в нем «1. В качестве наборного ноля могут быть нснользованы, например, многопозиционные переключатели. Выходы наборного ноля соединены с вторыми входами элементов «И 5.

Коммутатор 4 переключает разряды формируемого случайного числа. Его выходы соединены с первыми входами элементов «И 5. Иа вход коммутатора поступают тактовые кмнульсы. После каждого тактового импульса сигнал с одного выхода коммутатора нереходнт на следующий выход.

Сигналы на выходах элементов «И 5 появляются с заданными вероятностями н устанавливают трнггеры 6 в единичное состояние.

Формирователь импульсов 7 преобразует гютенциал на нервом выходе коммутатора 4 в одиночный импульс, который устанавливает триггеры 6 в нулевое состояние.

Датчнк работает следующим образом.

Первый тактовый импульс устанавливает коммутатор 4 в первое состоянне, н в генераторе / равномерно распределенных случайных величии «формирует новое случайное число. Сигнал, возникший на первом выходе коммутатора 4, подготавливает к срабатыванию нервый элемент «И 5i и через формирователь импульсов 7 устанавливает триггеры 6 в нулевое состояние.

4

Сигнал, возникший равновероятно на одном из выходов генератора У равномерно раснределенных случайных величин, может нопасть с заданной вероятностью через соответвующий элемент «ИЛИ 2 и наборное поле 3

на второй вход элемепта 62. Сигнал с выхода элемеита «И 5i устанавливает первый триггер 6i в единичное состояние. Таким образом, первый триггер 6 носле нервого тактового импульса может установиться с заданной вероятностью в единичное состояние.

Аналогично после очередных тактовых имнульсов остальные триггеры 6 могут установиться в единичное состояние с заданными вероятностями.

По окончании серии тактовых импульсов па выходе триггеров 6 будет сформировано случайное число в соответствии с заданным на наборном ноле 3 законом распределения.

Предмет изобретения

Датчик случайных чисел, содержащий генератор равномерно распределенных случайных величин, вход которого подключен к входу

коммутатора и входу датчика, наборное ноле, выходы которого соединены с первыми входами элементов «И соответственно, выходы которых подключены к единичным входам соответствующих триггеров, отличающийся тем, что, с нелью новышепия точности работы датчика, он содержит элементы «ИЛИ н формирователь имнульсов, выход которого соединен с нулевыми входами триггеров, а вход - с коммутатором, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов «И, при этом входы каждого элемента «ИЛИ соединены с соответствующими выходами генератора равномерно раснределенных случайных величин, первый выход которого соединен с нервым входом наборного ноля, остальные входы которого подключены к выходам элементов «ИЛИ соответственно.