Управляемый датчик случайных чи ел Советский патент 1979 года по МПК G06F1/02 G07C15/00 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при статистическом моделировании.

Основное изобретение управляемый датчик случайных чисел по авт. св. № 213424 содержит блок ввода функции распределения, выходы которого подключены к первой группе в.ходов блока параллельного сравнения чисел, вторая группа входов которого подключена к выходу генератора равномерно распределенных случайных чисел, а выходы - к единичным входам блока триггеров, нулевые входы которых соединены с другим выходом генератора равномерно распределенных случайных чисел, а выходы - с входами блока элементов И соответственно, выходы которого соединены с входами выходного блока.

Однако известный датчик не позволяет использовать непрерывную функцию распределения вероятностей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей датчика счет обеспечения возможности использования непрерывных функций распределения вероятностей.

Для достижения поставленной цели датчик содержит блок дифференцирования, блок памяти, блок определения максимума, делитель, регистр сдвига и квантователь группа выходов которого соединена с первой группой входов блока параллельного сравнения чисел соответственно, первый вход квантователя объединен с первым входом блока дифференцирования и подключен к первому дополнительному выходу блока ввода функции распределения, выход квантователя соединен с второй группой входов

выходного блока, а второй вход -

с выходом делителя, первый вход которого

через регистр сдвига подключен к второхту дополнительному выходку блока ввода функции распределения, а второй вход делителя соединен с первым выходом блока памяти, второй выход которого соединен с вторым входом блока дифференцирования, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, а второй выход - к входу блока определения максимума, выход которого соединен с вторым входом блока памяти. На.чертеже приведена блока-схема датчика. Датчик содержит блок 1 ввода функции распределения, первые выходы которого соединены с первыми входами блока 2 параллельного сравнения чисел, второй выход - с Первым входом- блока 3 дифференцирования и с первым входом квантователя 4, третий выход - с входом регистра 5 сдвига. Первый выход блока 3 дифференцирования подключен к первому входу блока 6 памяти, а второй выход - к входу блока 7 определения максимума, выход которого соединен с вторым входом блока памяти, подключенного своим первым выходом к второму входу блока 3 дифференцирования, а вторым входом.-,к второму входу делителя 8. Первый вход делителя подключен к выходу регистра 5 сдвига, а выхрд - к второму входу квантователя 4, первые в.ыходы которого соединены с первыми входами блока 2 параллельного сравнения чисел. Вторые входы блока 2 соединены с первым выходом генератора 9 равномерно распределенных случайных чисел, второй выход которого подключен к нулевым входам блока триггеров 10, входы 5 ;,.-гкоторых соединены с выходами блока 2. Единичные выходы триггеров 10 подключены к первым входам соответствующих элементов И 11, второй вход каждого из которых соединен с нулевым выходом блока 10 триггеров. Выходы элементов И II соединены с первыми входами выходного блока 12 и являются выходами управляемого датчика. Вторые выходы выходного блока соединены с выходом квантователя 4. Работает управляемый датчик случайных чисел при двух вариантах исходных данных следующим образом. 1. Имеют место дискретные значения заданной функции распределения. Случайные числа, снимаемые в тактовые моменты времени с генератора 9 равномерно распределенных случайных чисел, подаются на блок 2 параллельного сравнения чисел. На вторые входы этого блока поступают соответствующее число узловых точек заданной функции распределения с блока 1 ввода ({эункции распределения. В результате сравне ния случайного числа с числами, снимаемыми с блока ввода, только часть выходных щин блока 2 будет возбуждена. Причем вследствие монотонности возрастания функции распределения между возбужденной и невозбужденной частями выходов блока 2 существует единственная граница, которая определяется триггерами. 10 и элементами И 11. При этом из всех элементов И открыт только один, определяющий участок функции распределения, в пределах которого оказалось в данный момент времени случайное равномерно распределенное число. Выходы элементов И 1Г возбуждают соответствующие элементы выходного блока 12 и на выходе управляемого датчика появляется случайное число, подчиненное заданному закону. В качестве элементов выходного блока могут быть использованы регистры, в которых записываются значения аргументов УЗЛОВЫХ точек функции распределения. 2. Имеются непрерывные значения (кривая) заданной функции распределения. Непрерывные значения заданной функции распределения с блока ввода поступают в блок 3 дифференцирования и квантователь 4. С блока 3 дифференцирования значения F(x) подаются в блок 6 памяти, откуда возвращаются на второй вход блока 3, с второго выхода которого снимаются значения второй производной F(x) и направляются в блок 7 определения максимума. Этот блок определяет наибольщее значение второй производной заданной функции распределения и соответствующую ему абсциссу. По сигналу с блока 7 определения максимума блок 6 памяти выдает на вход делителя 8 значение первой производной, соответствующее участку наибольщей кривизны заданной функции распределения. На другой вход делителя поступает умноженная на два с помощью регистра 5 сдвига величина допустимой погрещности воспроизведения заданной функции распределения. Эта величина выдается на регистр 5 сдвига с выхода блока 1 ввода. Делитель осуществляет вычисление интервала дискретизации и подает его значение в квантователь 4, который осуществляет дискретизацию непрерывной функции распределения с вычисленным интервалом и выдает дискретные значения заданной функции распределения на первые входы блока 2 параллельного сравнения чисел и значения аргументов узловых точек на вторые входы выходного блока 12. В тактовые моменты времени с генератора 9 равномерно распределенных случайных чисел поступают случайные числа на вторые входы блока 2 параллельного сравнения чисел. В дальнейЩем работа управляемого датчика аналогична его работе при первом варианте исходных данных. Для увеличения разрядности выходных чисел может быть использована часть младщих разрядов генератора равномерно распределенных случайных чисел. Указанный датчик может быть использован также как управляемый вероятностный п-полюсник. Положительный эффект, которьж дает изобретение, заключается в том, что оно позволяет в отличие от прототипа иметь на входе не только дискретные, но и непрерывные значения заданной функции распределения. Тем самым осуществляется автоматизация первичной обработки исходных данных, повыщающая оперативность статистического моделирования и статистических испытаний.