Управляемый датчик случайных чисел Советский патент 1980 года по МПК G06F1/02 G07C15/00 

(л+1) входами блока 3 триггеров, а третий выход является выходом датчика. Вторые (п-|-1) входов блока 2 параллельного сравнения чисел соединены с (я-f 1) выходами блока 4 ввода заданной функции раснределения, выходы блока 2 нараллельного сравнения чисел - с единичными входами триггеров блока 3 триггеров, единичные выходы которых связаны с нервым входом соответствующих элементов п блока 5 совпадения, второй вход каждой из которых соединен с нулевым выходом триггера последующей схемы блока триггеров. Выходы блока совпадения соединены с выходами датчика и выходным блоком 6.

Выход блока 7 вычисления функции распределения соединен с блоком 4 ввода заданной функции раснределения, блок 8 памятн своим выходом - с блоком 7 вычисления функции распределения, блок 9 оценки дисперсии одним из входов - с одним из выходов блока памяти. Выход блока 10 сравнения соединен с блоком 8 памяти и блоком 7 вычисления функции распределения, а вход - с блоком 9 оценки дисперсии. Блок 9 оценки дисперсии содержит первый 11 и второй 12 сумматоры, выходы которых соединены со входами блока 13 умножения, другой вход которого через блок 14 деления связан с выходом сумматора 11.

Блок 7 вычнсления функции распределения содержит сумматор 15, выходы которого соедииены с входами блока 16 возведения в стеиень, блока 17 деления и блока 18 умножения, другие входы которого соединены с выходами блока 17 деления и блока 19 вычитания, вход которого связаи с выходом блока 17 деления, вход которого соединен с выходом блока 16 возведения в степень.

Работает датчик следующим образом. Случайные числа, снимаемые в тактовые моменты времени с датчика 1 случайных чисел, распределенных по равномерному закону, подаются па блок 2 параллельного сравнения чисел. На вторые входы этого блока поступают соответствующие числа узловых точек заданной функции распределения, хранящиеся в блоке 4 ввода заданной функции распределения. В результате сравнения случайных чисел с числами, снимаемыми с блока ввода, только часть выходных элементов блока 2 параллельного сравнения чисел будет возбуждена, а другая часть не возбуждается. Вследствие монотонности возрастания функции расиределения между возбужденной и невозбужденньши частями выходов блока сравнения существует единственная граница, которая определяется триггерами блока 3 и элементами совпадений блока 5. При этом из всех элементов блока совпадения выход возбужден лишь у одного, определяющего участок функций распределения, в пределах которого оказалось в данный момент времени случайное число, распределеиное по равномерному закону. Выходы блока 5 совпадения возбуждают соответствующие выходные элемеиты блока 6.

5 Таким образом, получаем на блоке 6 случайные числа, соответствующие функции распределения, задаваемой в блоке 4 ввода заданной функции распределения. Фуикция распределения подается с блока 7 вычисле10 ПИЯ функции распределения, где она формируется следующим образом.

На входы блока 9 оценки дисперсии подается квадрат значения математического ожидания критерия подобия т и параметр

5 р распределение ау. В блоке 8 памяти хранятся все необходимые значения параметра р-распределения ах, которые последовательно один за другим подаются в блок оценки дисперсии 9. В этом блоке осуществляется вычисление текущего значения Отх и подаются на блок 10 сравнения, где осуществляется сравнение текущего значения задаваемым а которое подается на второй вход блока сравнения. В случае ра° венства о выходе блока сравнения вырабатывается сигнал, который подается на блок 8 памяти, где фиксируется текущее значение а, при котором выполняется равенство и подается на блок 7 вычисления

функции распределения.

Текущее значение х вырабатывается в самом блоке вычисления функции распределения. Значения ординат F(,2, ..., fi-f 1) подаются на блок 4 ввода заданной функции распределения.

Блок оценки дисперсии (фиг. 2) работает следующим образом.

На первый сумматор И (фиг. 2) подается параметр -распределение ау, где осуществляется сложение его с постоянными числами, а на втором сумматоре 12 производится аналогичное сложение параметра a с постоянным числом. Результаты сложения с блоков 11 и 12 подаются на блок 13 умножения, где осуществляется умножение выражений в числителе и знаменателе. Деление числителя на знаменатель происходит в блоке 14 деления. Весь процесс определения G циклический, т. е. по мере поступления ах из блока 8 памяти повторяются одни и те же операции.

Блок вычисления функции распределения (фиг. 3) работает следующим образом.

5 На сумматор 15 поступает параметр ах, где осуществляется сложение его с постоянными числами. В блоке 16 вбзведения в степень осуществляется возведение х в степень (ttjc-f 1) и (аж+2). В блоках деления, умножения, вычитания проводятся операции в соответствии с названием блоков.

Технико-экономический эффект заключается в том, что расширяется класс решаемых задач за счет возможности моделирова5 ния случайных чисел, характеризующих работу одного технического объекта, подобного другому техническому объекту.

Данное устройство целесообразно использовать в области вычислительной техники при статистическом моделировании и испытаниях, где появляется необходимость учета статистического подобия.

Формула изобретения

Управляемый датчик случайных чисел по авт. св. № 213424, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей датчика за счет моделирования закона распределения, подобного закону распределения моделируемого объекта, он содержит блок вычисления функций распределения, блок памяти, блок сравнения, блок оценки дисперсии, первый и второй

входы которого являются первым и вторым входами датчика, третий вход блока оценки дисперсии соединен с первым выходом блока памяти, а выход блока оценки дисперсии соединен с первым входом блока сравнения, второй-вход которого является третьим входом датчика, а выход блока сравнения соединен с первым входом блока вычисления функции распределения и со вхо-дом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом блока вычисления функции распределения, выход которого подключен ко входу блока ввода заданной функции распределения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 213424, кл. G 06F 1/02, 1966 (прототип).