Устройство для статистическогоАНАлизА дАТчиКА СлучАйНыХ чиСЕл Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 G06F7/58 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДАТЧИКА СЛУЧАЙНЫХ

В П Т В

ОУ

--:;. , айи ЧИСЕЛ реключателя, первый вход которого соединен с выходом генератора так.товых импульсов и со входом второго элемента И, группа входов которого соединена со второй группой выходов группы переключателей, выход второго элемента И соединен со вторым входом переключателя и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, нулевой вход которого явля ется входом устройства. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, котогждй своим выходом подключен к датчику 2 случайных чисел, к К-разрядному регист ру 3 сдвига и к элементу И 4. Выход датчика 2 случайных чисел подключен к информационному входу регистра 3 сдвига. Выхода регистра 3 сдвига раз биты на две группы. Группа выходов Зг}.;(И выход датчика 2 случайных чисел в парафазной форме подключены к блоку 5 трехпоэиционных ключе события, п выходов которого соединены со входами схемы И б совпадения, которая в свою очередь срединена со счетчиком 7 результата. выходов Зр- 3| также в парафазной форме подключена к блоку 8 трехпозиционных ключей условия, К-п+1 выходов которого соединены со входами элемента И 4, который в свою очередь соеди. нен со входом элемента И 6. Вход . счетчика 9 числа испытаний с помощью переключателя 10 может переключаться либо к выходу элемента И 4 (режим измерения-статистической условной вероятности), либо к выходу генератора 1 тактовых импульсов (режим измерения статистической безусловной вероятности). Выход последнего разряда счетчика 9 числа испытаний подключен K-R-входу триггера 11, пря мой выход которого подключен к элеме ту И 6 . Ключи 5 и 8 образуют группу переключателей. Рассмотрим работу устройства в режиме измерения статистической услЬвной вероятности В этом случае переключатель 10 подключает ко входу счетчика 9 выход элемента И 4, Пуск устройства осуществляется путем воздействия на S-вход триггера 11 (пред варительно счетчики 7 и 9 должны быт установлены в нулевое состояние), П ток импульсов с датчика 2 случайных чисел поступает на регистр 3 сдвига разряды которого через блоки 5 и 8 трехпозиционных ключей контролируют ся элементами И 4 и 6, При срабатыв НИИ элемента И 4 заносится единица счетчик 9, а при срабатывании элеме та И 6 - в счетчик 7. Анализ содержимого счетчиков 7 и 9 в конце цикл измерейия позволяет судить об услов ной вероятности появления тех или иных комбинаций двоичных символов. Из теории вероятности известно, р(В/А), -р1А) (1) где Р (B/AJ - вероятности появления событий В при условии, что событие А имело место; Р(АВ) - вероятность совместного появления событий А и В Р(А)-вероятность появления события А. Зная .статистические вероятности p(A8) HP(A).i, где NAJJ и Nft- количество появлений совместного события АВ и события А при общем числе испытаний ,можно получить, используя(1),значение статистической условной вероятности. )%, Применительно к данному.устройству под событиями Лив понимаем комбинации из двоичных символов О, 1 и символов X, обозначающих неанализируемые позиции. Причем символ 0 соответствует подключению инверсного выхода разряда регистра 3 или инверсного выхода датчика 2, а символ 1 соответствует подключению прямого выхода разряда регистра 3 или прямого выхода датчика 2. Эти подключения осуществляются с помощью трехпозиционных ключей блоков 5 и 8. Символ X задается напряжением логической единицы и (по .схеме - среднее положение трехпозиционных ключей). КомбинсЩии А задается с помощью блока 8 трехпозиционных ключей условия и выходов 3ц, 3.,... , 31 регистра 3, а комбинация В с помощью блока 5 трехпозиционных ключей события, выходов 3, Ъ,..., :.{ регистра 3 и выхода датчика 2 случайных чисел. Случайные одноразрядные двоичные числа постоянно заполняют регистр 3 сдвига. Заданные трехпозиционными ключами комбинации этих чисел выделяются и количества появлений их фиксируется счетчиками 7 и 9. Анализ комбинации А производится дополнительным элементом И 4,. анализ-комбинации АВ - с помощью элементов И 4 и 6. Тогда счетчик 9 будет считать Мд, а счетчик 7 - Нд. При переполнении счетчика 9 происходит переключение триггера 11 управления в нулевое состояние и остановка счетчика 7 результата. Если перед пуском устройства счетчика 7 и 9 были установлены в нулевое состояние,то к моменту окончания измерения Ыд будет равно целой степени двойки и операция деления в формуле (2). Заменяется переносом и фиксацией запятой в разрядной сетке счетчика 7. результата. Таким образом, величина статистической условной вероятности Р (В/А) будет

формироваться в счетчике 7 результата.

Поясним на примере настройку устройства при изменении конкретной статистической условной вероятности. Пусть , К 6. тогда комбинация А будет состоять из К-п+1 3 позиций, а комбинация В - из позиций. Пусть требуется измерить статистическую условную вероятность вида Р(0 XX1/1X0). Тогда ключом 5 необходимо подключить к элементу И 6 инверсный выход датчика 2, ключи Sg, 5 напряжение Ц, и ключом 5д - прямой выход 3J регистра сдвига. Таким образом задается комбинация В 1 ХХО. Комбинацию А 0X1 задают следующим образом: ключом 8-j подключаем к элементу И 4 прямой выход Зд регистра/ ключом Sg- напряжение U и ключом 8л- инверсный выход 3 регистра.

Если переключатель 10 поставить в положение режима измерения статистической безусловной вероятности, то при данном положении трезпозиционных ключей в счетчике 7 будет формироваться значение статистической верояности комбинации АВ-ОХИХХО. Многие схемы совпадения строятся так, что если какой-то вход этой схемы никуда не подключен, то это эквивалентно подаче на этот вход- логического сигНсша 1. В этом случае отпадает необходимость в источнике напряжения и и трехпозиционные ключи блоков 5 и 8 можно заменить двухпозиционными с нейтральным положением, что упрщает устройство.

Данное устройство позволяет детально исследовать такие параметры датчиков случайных чисел как корреляционная функция, интервал коррекции, дает возможность оценить корреляционные связи между комбинациями символов, т.е. выявлять глубинные корреляционные зависимости, скрытые для обычных методов измерения. Кроме того, полученные с помощью данного устройства оценки условных вероятностей удобны при рассмотрении датчика случайных чисел как генерато1 а

многосвязной цепи Маркова, что облегчает его анализ.

Формула изобретения

Устройство для статистического анализа датчика.случайных чисел, содержащее счетчик числа испытаний, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом датчи0ка случайных чисел и со входом сдвиг регистра сдвига, информационный вход которого соединен с прямым выходом датчика случайных чисел, прямой и инверсный выходы которого и выходы

5 регистра сдвига соединены со входами .группы переключателей соответственно, первая группа выходов которого соединена с группой входов первого элемента И соответственно, выход кото0рого соединен со входом счетчика результата, отличающееся leM, что, с целью расширения функциойальных возможностей устройства за Ьчет определения условных вероятностей, оно содержит второй элемент

5 И, переключатель и триггер, единичный вход которого соединен с выходом счетчика числа испытаний,вход которого соединен с выходом переключателя, первый вход которого соединен с вы0ходом генератора огактовых импульсов и со входом второго элемента И, группа входов которого соединена со рторой группой выходов группы переключателей, выход второго элемента

5 И соединен со вторым входом переключателя и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, нулевой вход которого является входом устрой 0ства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 199510, кл. G Об F 15/36, 1962.

5

2.Авторское свидетельство СССР 262497, кл. G Об F 15/36, 1964 (прототип).