Устройство для формирования случайных и псевдослучайных чисел Советский патент 1978 года по МПК G07C15/00 G06F1/02 

Лйютсй гтерекдючателем S, подключены к одним входам блока сумматоров 5 по модулю два. Вторые входы блока сумматоров 5 соединены с выходами блока сумматоров 4 по модулю два. Входы блока сумматоров 4 подключены к выходам соответствующих разрядов регистра 6 сдвига, выходы блока сумматоров 5 по модулю два - к входам регистра 6 сдвига, к вторым входам которого подсоединены выходы блока 7 сопряжения. Выходы блока 8 управления подключены к входу переключателя 3 и к входу блока 7 сопряжения. В режиме генерирования псевдослучайных чисел переключатель 3 закрывает блок 2 элементов И и случайные последовательности символов с разрядов генератора 1 случайных чисел не влияют на работу генератора псевдослучайных чисел, состоящего из регистра 6 сдвига, блока сумматоров 4 по модулю два. В этом случае на выходе разрядов регистра сдвига имеется последовательность чисел максимального кодового кольца, которая через блок 7 сопряжения поступает через выход 9 в канал вычислительной ман1ины. При прерывании программы необходимо обеспечить возможность продолжения генерирования псевдослучайной последовательности (с того момента, где произошло прерывание) при возврате к данной программе. Для этого запоминается состояние разрядов регистра сдвига в момент -прерывания через выход 9 блока 7 сопряжения и при возвращении в прерванную точку состояния разрядов регистра сдвига восстанавливаются через вход 10 блока сопряжения. Этим достигается возможность работы устройства в режиме мультипрограммирования. В режиме генерации случайных чисел переключатель 3 снимает запрет с блока 2 элементов И и потоки символов с разрядов генератора случайных чисел поступают на входы блока сумматоров 5 по модулю два, т. е. участвуют в формировании состояний разрядов регистра 6 сдвига. В начальный момент отклонение от равновероятности на выходе сумматоров 5 по модулю два определяется соотногиением где е, и е -отклонения от равновероятности генераторов случайных и псевдослучайных чисел соответственно. Далее случайные потоки бинарных символов с улучшенными статистическими свойствами с выходов разрядов регистра 6, проходя в блок 7 сопряжения, одновременно вновь ноступают на вход сумматоров 5 через сумматоры 4. В следующем такте йогрешность евьиа определяется следующим образом: далее Таким образом, сумматор 5 по модулю два как выравнивающее устройство многократно участвует в улучшении статистических характеристик и с течением времени бвых стремится к нулю независимо от е,, т. е. изменение связи в известном генераторе позволяет получить генератор случайных чисел с идеально равномерным законом распределения. Анализ показывает, что и корреляционные характеристики случайных чисел на выходе стремятся к идеальным. В установившемся нестабильность работы генератора случайных чисел не сказывается иа статистических характеристиках случайных чисел на выходе, поэтому отпадает необходимость в контроле закона расцрсделения случайных чисел. Топология связей разрядов регистра сдвига с сумматорами 4 по модулю два строится исходя из максимальности кодового кольца псевдослучайного режима и быть осуществлена на основе схемы многоразрядного сдвига. Формула изобретения Устройство для формирования случайных и псевдослучайных чисел, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с первым входом блока сонряжения, второй вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства, а разрядные входы и выходы блока сопряжения соединены соответственно с разрядными Быходамн и первой группой входо1 регистра сдвига, вторая группа входов которого соединена с выходами первого блока сумматоров по модулю два, и датчик случайных чисел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок элементов И, переключатель и второй блок сумматоров по модулю два, входы которого соединены с разряднымн выходами регистра сдвига, а выходы - с первой группой входов первого блока сумматоров по модулю два соответственно, вторая грунпа входов первого блока сумматоров по модулю два подключена к выходам блока элементов И, нервая грунна входов которого подключена к выходам атчика случайных чисел, а вторая группа

Ёходов блока йЛементов И подключена к выходу переключателя, вход которого соединен с вторым выходом блока управлений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Якйвлев В. В., Федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные машины. Л., «Машиностроение, 1974, с. 191-195.

2.Гавел Я. Генератор случайного процесса «ГЕНАП-3. Автоматика и телемеханика,

№ 3, 1975, с. 171-176.