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

1

Изобретение относится к вычисли- , тельной технике и предназначено для получения случайных чисел с заданным законом распределения.

Известно устройство для получения случайных чисел с заданным законом распределения, содержащее генератор равномерно .распределенных случайных чисел и блок задания функции распределения. Данное устройство отличается большой сложностью (1 ,

Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор случайных чисел 2)содержащий блок формирования равномерно ,распределенных случайных чисел, соединенный через блок формирования случайных величин и через сдвигатель со входами выходного регистра, и дв-. шифратор, включенный между выходом блока формирования случайных величин и входами сдвигателя, ,

Известный генератор не всегда обеспечивает заданную точность аппроксимации. Кроме того, он позволяет получать случайные числа только с непрерывными распределениями. Ьсли же интегральная функция распределения имеет разрывы первого рода.

то генератор дает большую погрешность аппроксимации.

Цепь изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения поставленной цели в известный генератор случайных чисел, содержатдай источник равномерно распределенных случайных сигна-

10 лов, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, введены сумматор, переключатель и умножитель. Первый вход умножителя объединен со входом первого

15 блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножителя и первым входом переключателя, второй и третий входы переключателя соединены с выходами умножителя и

20 второго блока памяти соотЕетственно, Выход переключателя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым выходом первого блока памяти, а выход сумматора являетсявыходом генератора,

Структурная схема генератора приведена на фиг. 1; интегральная плотность распределения - на фиг, 2, Генератор случайных чисел содер30 сит последовательно соединенные источник 1 равномерно распределенных случайных сигналов, умножитель 2, переключатель 3 и сумматор 4, выход которого является выходом генерато блоки памяти 5,6.. Входы блоков 5 и 6 подсоединены к выходу источника сигналов 1, первый выход блока 5 подключен ко второму входу сумматор 4, второй выход - ко вторым входам умножителя 2 и переключателя 3, а выход блока 6 подключен к управляющ му входу переключателя 3, Генератор работает следующим образом . Кривая интегрального закона распределения аппроксимируется кусочно-линейной функцией с заданной точностью (см, фиг, 2), При этом то ки разрыва функции должны совладать с границами интервалов Xj, В блок памяти 5 вводятся максимальные значения интегральной функции распреде ления в точках х Л F F (х + 0) (цепи установки на фиг, 1 не показаны) . Таким образом, блок 5 настраивается на выдачу (с вероятностями Pj AFjtT - Л Fj) дискретных величин x-j и соответствующих им значений интервалов Aj xj - xj , Для осуществления случайной выборки величин xj и Дj ко входам блока 5 подключены выходы источника 1 равномерно распределенных случайных сигналов 1, Величины х и Л поступают на выход блока5 в том случае, если число у , поступившее на вход блока 5, соответствует условию: / Fj У - Этим обеспечивается задание вероятности Pj f - ЛРд В блок памяти б заносятся значения интегральной: кривой справа и слева от x-j AFj F(xj + 0), nFj F(x - 0 Блок 6 формирует управляющий си нал на своем выходе в случае 3 i УТ; 4 / РЗ т,е, с вероятностью QJ nF. В связи с этим блок 6 построен аналогично блоку 5, , При отсутствии управляющего сиг нала в умножителе 2 происходит фор мирование равномерно распределенно на интервале x.j, xj числа путем умножения равномерно распреде ленного числа у , поступившего с источника 1 сигналов на j , посту пившего с блока 5, несколько управл ющий сигнал отсутствует, то переключатель 3 находится в положении, указанном на фиг, 1, Число У|, / Л , пройдя переключатель 3, складывается в сумматоре 4 с граничной точкой xj, поступившей с блока 5, т.е, получаем t л yf Если в блоке 6 сформировался управляющий сигнал, то это наличие в заданном интервале точки, соответствующей разрыву интегральной кривой, В этом случае переключатель 3 подключает свой выход ко второму входу и в сумматоре 4 производится сложение xj и Д , т;е, формируется величина х х +д- x-J, соответствующая точке разрыва (см, фи г, 2 ) ,; Так как значения интервалов аппроксимации произвольны, то этим обеспечивается более высокая точность преобразования. Возможность же аппроксимации разрывных функций позволяет расширить функциональные возможности предлагаемого устройства. Формула изобретения Генератор случайных чисел, содержащий источник равномерно распределенных случайных сигналов, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит сумматор, переключатель и умножитель, первый вход которого объединен со входом первого блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножителя и первым входом переключателя, второй и третий входы которого соединены с выходами умножителя и второго блока памяти соответственно, а выход переключателя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым выходом первого блока памяти, а выход сумматора является выходом генератора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 430465, кл, G 06 F 1/02, 1972, 2, Авторское свидетельство СССР 439798, кл, G 06 F 1/02, 1973 (прототип),

/-L

Of

nFj

J

Фиг.г