Генератор случайных чисел Советский патент 1974 года по МПК G06F1/02 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и пред1азыачеио для получения случайных чисел с заданными законами распределеиия на основе реализации кусочно-ступенчатой аппроксимации плотности распределения.

Известны датчики случайных чисел с произвольным законом распределения вероятностей.

Целью предлагаемого изобретения является сокращение оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что генератор случайных чисел содержит блок формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, сдв:игатель и дешифратор, выходы которого подключены к первым входам сдвигателя, выходы сдвигателя подключены ко входам младших разрядов выходиого регистра, входы старших разрядов которого соединены с первыми выходами блока формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, вторые выходы которого связаны со входами дешифратора, входы блока форм.ирования дискретных случайных величин и кодов сдвига подключены к первым выходам блока формирования равномерно распределенных случайных чисел, вторые выходы которого соединены со входа-ми сдвигателя.

На чертеже нриведена блок-схема предлагаемого генератора случайных чисел, который содержит блок 1 формирования равномерно распределенных случайных чисел, блок 2 формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, дешифратор 3, сдвигатель 4 и выходной регистр 5.

Предлагаемое устройство реализует способ получения случайных чисел с кусочноступенчатой аннроксимацней плотности расиределения путем выполнения иа случайно выбранных интервалах Xj , Xj+i алгоритма

X,Xj+ (Х;.,1 -Xj}.Y,

(1)

(2)

Z;., - Л--2- ; var .

где У f

число, равномерно распределенное в интервале 0,1 числовой последовательности; rnj - целые числа. Использование условия (2) дает возможность производить аппроксимацию с переменным, но кратным степени «два шагом.

Работа устройства происходит в следующе последовательности.

Кривая плотности распредслен-ия вероятностей с заданной точностью аппроксимируется кусочно-ступенчатой функцией с выполнением условия (2), т. е. интервалы аппроксимации могут принять различные, но кратные стенени «два значения. По результатам аппроксимации настраивается на выдачу (с заданными вероятностями Pj ) дискретных случайных велнчин Xf и кодов сдвига блок 2. Этот блок может быть выполнен, например, на основе вероятностного автомата, с использован-ием метода выработки дискретных случайных величин путем их поразрядного формирования, с учетом условных вероятностей появления едииичных символов в каждом разряде.

Для осуществления случайной выработки дискретных величин Х ко входам блока 2 подключены выходы блока 1 формирования равномерно распределенных случайных чисел. При поступлении с блока 1 числа с блока 2 с вероятностями Pj выдается эначекие граничной точки Xj и код сдвига. Число Xj записывается в старшие разряды выходного регистра 5, а код сдвига поступает на вход дешифратора 3. Дешифратор возбуждает одну из своих выходных шин, которые упра вляют работой сдвигателя 4. Сдвигатель управляет записью числа в младшие разряды регистра 5 с выходов блока 1.

Использование дешифратора 3 и сдв-игателя 4 обусловлено тем, что при неравномерном разбиении аргумента в соответствии с (2) разрядность кодов Xj будет разной, а равномерно распределенное число с выходов блока 1 необходимо записывать непосредственно за разрядами чисел Ху , чтобы выполнить условие реализации кусочно-ступенчатой аппроксимации плотности распределения. Благодаря этому создается возможность более рациональной аппроксимации и реализации функции плотности распределения, что значительно расширяет функциональные возможности генератора случайных чисел.

Предмет изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий блок формирования равномерно распределенных случайных чисел и выходной регистр, отличающийся тем, что, с целью сокращения

оборудоватия, генератор содержит блок формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, сдвигатель и дешифратор, выходы которого подключены к первым входам сдвигателя, выходы сдвигателя подключены

ко входам младших разрядов выходного регистра, входы старших разрядов которого соединены с первыми выходами блока формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, вторые выходы которого связаны со

входами дешифратора, входы блока формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига подключены к первым выходам блока формирования равномерно распределенных случайных чисел, вторые выходы которого соединены со входами сдвигателя.