Генератор случайных чисел Советский патент 1981 года по МПК G06F1/02 G07C15/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для получения случайных чисел с заданным законом распределения. Известен генератор случайных чисе с заданным законом распределения, со держащий датчик равномерно распреде-о ленных случайных чисел, многоступенчатый дешифратор, наборное поле, бло элементов ИЛИ. Однако генератор имеет сложную схему и запоминающее устройство боль шой емкости. Известен также генератор случайны чисел, содержащий блок формирования равномерно распределенных случайных чисел, блок формирования дискретных случайных величин и кодов сдвига, дешифратор , сдвигатель и выходной регистр 1 . Однако, этот генератор Обеспечивает аппроксимацию функции плотности вероятности только с шагом, кратным степени два. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для генерирования случайных чисел с заданным законом распределения, содержащее блок формирования равномерно распределенных случайных чисел, блрк формирования знакового разряда, многоканальный генератор, генератор тактовых импульсов, счетчик тактов, дешифратор кодовых комбинаций, дешифратор законов распределения, триггер запроса и избирательную схему. На далифратор законов распределения поступает код закона распределения, в соответствии с которым с помощью избирательной схемы осуществляется коммутация случайных импульсных последовательностей различной интенсивности, поступающих от многоканального генератора. При поступлении сигнала запроса на триггер запроса осуществляется формирование старших разрядов, условная вероятность которых обуславливается отношением скоммутированных потоков. Младшие разряды и знак формируются с помощью блока формирования равномерно распределенных чисел, управляемого генератором тактов C2I. Недостаток генератора - большая сложность настройки многоканального генератора, точность настройки которого определяет точность задания условных вероятностей. ; Цель изобретения - упрощение схемы и обеспечение большей функциональ ной гибкости, . Поставленная цель достигается тем чго в известный генератор случайных чисел., содержащий первичный источник одиночных случайных импульсов, и-бло ков памяти, триггер, регистр памяти, введены дешифратор, блок сравнения, л-счетчиков, И -блоков задания чисел, h-делителей,h-блоков задания коэффидиентов деления и h-сумматоров, вы ходы которых соединены со входами регистра памяти, соответственно, выход которого является выходом генератора, выходы- блоков задания коэф фициентов деления соединены суправляющими входами соответствующих дели телей, информационные входы которых .объединены с информаццрнньми входами счетчиков и подключены к выходу первичного источника одиночных случайных импульсов, а выходы делителей подключены к группе входов блока сра нения, соответственно, выходы которо соединены со входами дешифратора, со ответственно, группа выходов которог соединена с первыми входами сумматоров, соответственно, вторые и третьи входы которых соединены соотвественно, с выходами блоков памяти и счетчиков, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих блоков задания чисел, вход блока сравнения соединен с выходом триггера, еди ничный вход которого является входом генератора, а нулевой вход триггера соединен с выходом дешифратора. На чертеже приведена блок-схема генератора случайных чисел с заданны законом распределения. Генератор содержит первичный источник 1 одиночных случайных импульсов, делители 2, блоки 3 задания коэффициентов деления, счетчики 4, блоки 5 задания чисел, блоки 6 памят сумматоры 7, 6ncfkK 8 сравнения, дешифратор 9, .триггер 10, регистр 11 памяти. ВЫХОД- первичного источника 1 одиночных и случайных импульсов подключен к входам счетчиков 4 и к входам делителей 2, к управляющим входам которых подсоединены блоки 5 задания чисел. Выходы счетчиков 4 и блоков б памяти подключены к входам сумматоров 7, Входы блока 8 сравнени соединены с выходами делителей 2, а его выходы подсоединены к входам дешифратора 9, выхода последнего подключены к JJT дельным входам суммат оров 7, а выход соединен с триггером 10, выход которого подсоединен к входу блока 8 сравнения, а другой вход соединен с шиной запрос, К входам регистра 11 пс1мяти подключены выходи сумматоров 7, Генератор случайных чисел с заданным законом распределения работает следующим образом. Заданная функция плотности распределения вероятностей разбивается с переменным шагом на интервалы с помощью линейно-кусочной аппроксимации. В зависимости от длины шага аппроксимации и выбранной точности воспроизведейия чисел внутри шага аппроксимации с помощью блоков 5 задания чисел устанавливаются коэффициенты пересчета счетчиков 4. Коэффициенты деления делителей 2 с помощью блоков 3 задания коэффициентов деления устанавливаются, пропорционально значениям ординат точек аппроксимации функции плотности распределения вероятностей. В блоки б памяти заносятся с выбранной точностью значения абсцисс точек аппроксимации функции плотности распределения вероятностей старших разрядов. После включения источника 1 одиночных случайных импульсов импульсы с данной интенсивностью поступают на делите 1и 2, которые изменяют интенсивность следования импульсов в соответствии с кривой плотности вероятности, и счетчики 4, которые периодически воспроизводят численные значения абсциссы внутри шага аппроксимации. С делителей 2 импульсы поступают на входы блока 8 сравнений. При получении сигнала запрос триггер 10 дает разрешение блоку 8 сравнения, который с приходом каждого разрешающего сигнала меняет по очереди приоритеты входов от делителей 2. Блок 8 сравнения с получением разрешающего сигнала от триггера 10 анализирует наличие импульсов на вхрдах. Если в данный момент времени возбужден только один из входов блока 8 сравнения, то он выделяет этот импульс на шине соответствующего этому входу приоритета. Если возбуждено одновременно несколько входов-, то он выделяет импульс только старшего приоритета на соответствующем этому приоритету выходе. Вьоделенный импульс поступагет на один из входов дешифратора 9, который с приходом импульса , сбрасывает триггер 10 и в соответствии с номером входа и приоритетом вьщелеиного импульса подает сигнал опроса на сумматор 7 канала, импульс которого выделен блоком 8 сравнения. При возбуждении сумматора 7 информация находящаяся в счетчике 4 и в блоке б памяти суммируется и считывается в регистр 11 памяти Таким o6pia30M, генератор случайных чисел обеспечивает получение случайных чисел заданных функцией плот-.; ности распределения вероятностей, точность генерирования которых зависит от количества точек аппраксима