Генератор псевдослучайных чисел Советский патент 1978 года по МПК G07C15/00 G06F1/02 

I

Изобретение относится к вычислитель «ой технике и может быть использовано в стохастических счетно-решающих и мо хелирующих устрсйствах.

Известен генератор псевдослучайных чисел, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два LЛ

Наиболее близкик техническим решение к изобретению является генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый блок сумматоров по модулю два, выходы которого являются выходами генератора, а входы соединйны с выходами регистра сйвига и первого счетчика соответственно, вход которого через элемент И соеди- нен с выходами регистра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов ц2 .

Этим двум генераторам свойственна недостаточная длина периода формируемых чисел.

Целью изобретения, является расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличения периода формируемых чисел.

Для этого предлагаемый генератор содержит второй счетчик, дешифратор, блок памяти, блок элементов И и второй блок сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с разрядными входами регистра сдвига, а входы - с выходами блока элементов И соответственно, первая группа входов которого соединена с выходами регистра сдвига и элемента И соответственно, а вторая группа входов блока элементов И через последовательно соединенные блок памяти, дешифратор и второй счетчик соединена с последним выходом первого счетчика.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит генератор тактовых импульсов 1, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига 2, выходы которого соединены с первыми входами первого блока 3 сумматоров по модулю два, вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика 4, а выходы являются выходами устройства 5. Вход Второго счетчика 6 соединен с f( -м выходом первого счетчика 4. Вход дешифратора 7 соединены с выходами вто рого счетчика 6, а ыходы соединены с входами блока памяти 8. Входы элемен та И 9 соединены с первыми (tt -1) вых дами регистра Ьдвига 2, а выход соединен с входами первого счетчика 4. Первые входы блока 10 элементов И соединены с выходами регистра сдвига 2 и выходом элемента И 9, а вторые входы - с выходом блока памяти 8. Входы второго блока 11 сумматоров по модуЛю два соединены с выходами блока 1 элементов И, а выходы - с входами регистра сдвига 2. Генератор работает следующим образом. Регистр сдвига 2, второй блок 1 сумматоров по модулю два, блок 1О элементов И представляют собой сдвиговый регистр с сумматорами по модулю два в цепях обратных связей, осуществляющий генерирование равномерно распределенных . псевдослучайных П - разрядных чисел Xj с периодом повторения N 2 . В зависимости от вида обратной связи происходит генерирование различных псевдослучайных последовательностей. Изменение вида обратных связей осуществляется блоком 10 элеме ггов И, управляемым сигналами с блока памяти 8 в зависимости от сигналов с дешифратора 7. Выходы регистра сдвига 2 подключены к вторым входам первого блока 3 сум маторов по модулю два. На первые входы первого блока 3 сумматоров по модулю два подается код YI разрядногсГ числа Гй,. записанного в счетчике 4. Выходная последовательность у образуется следующим образом: У1-Й®Ь,о,ъ5,...,а«®Ь, где О j ,О| .„„а - значение соответ ствующих разрядов числа У в ;( -ом такте; .1 л-« Ъj,Ъj,...Ъj -значение соответствующих ;разрядов числа z в - ом цикле. Смена числа в счетчике 4 позволяет изменить порядок следования чисел в генерируемыз ; циклах. С этой целью элемен И 9 подключен к входу счетчика 4, что обеспечивает изменение Ч11сла в счетчике один раз за цикл, равный N 2 . Наличие элемента И 9 устраняет изолированность вершины 000...00 в исходной последовательности чис.ел Г X противном случае из вьпсояной последовательности CVi3 исчезли бы различные числа в циклах. Период смены чисел в первом счетчике оК, 4 равен )J 2,следовательно, общий период следования чисел равен произведению двух периодов следования, to есть N. 6 ft -разрядный. Период Счетчик смены чисел в нем равен N 2 . Изменение состояния счетчика происходит один раз за Wg 2 тактов. Следовательно, период последовательности максимальной длины paBeHT-WoXj 2, Использование новых элементов - регистра, второго счетчика, дещифратора, запоминающего устройства, блока элементов И, Второго блока сумматоров по модулю два - выгодно отличает предлагаемый генератор псевдослучайных чисел от Известных генераторов, так как новая совокупность признаков позволяет расщирить функциональные возможности, т.е. увеличить длину выходной псевдослучайной последовательности. Формула изобретения Генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый блок сумматоров по модулю два, выходы которого являются выходами генератора, а входы соединены с выходами регистра сдвига и первого счетчика соответственно, вход которого через элемент И соединен с выходами регистра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов отличающийся -тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей- генератора за счет увеличения периода формируемых чисел, он содержит второй счетчик, дешифратор, блок памяти, блок элементов И и второй блок сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с разрядными входами регистра сдвига, а входы - с выходами блока элементов И соответственно, первая группа входов которого соединена с выходами регистра сдвига и элемента И соответственно, а вторая группа входов блока элементов И через последовательно соединенные блок памяти, дешифратор и второй счетчик соединена с последним выходом первого счётчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Яковлев В. В. и Федоров Р. Ф., Стохастические вычислительные машины, Л., Машиностроение, 1974, с. 238. 2.Авторское свметельство СССР №524175, М.Кл.О 06 Р 1/02, 1975.