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

Изобретение относится к вычислительно технике и может быть использовано для статистического моделирования, а также п решении за дач-/методом статистических ис пытаний. По основному авт. св. № 213424 известен датчик , содержащий устройство ввода заданной функции распределения, вы ходы которого соединены с первыми входа ми схем параллельного сравнения чисел вторые входы которых: соединены с первым выходом датчика равномерно распределенных случайных чисел, второй выход которого соединен с нулевыми входами триггеров, единичные входы которых соединены С выходами схем параллельного сравнения чисел, а выходы - со входами схем совпадения, выходы.которых соединены со вх дами выходных устройств 1J. Недостатком датчика является невозможность изменения структуры моделируемых случайных чисел ( их составляющих компонент). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика да счет изменения структуры моделируемых случайных чисел. Примером такой задачи может служить необходимость распределения случайной величины X , выражающей, например, какую-либо поставку, по i wi потребителям в зависимости от важности этих потребителей. Тогда структуру моделируемого нзвестньпл дагчиком случайного числа X можно представить в виде л «и ллА 4 х ц X. х. а X t f(Ow u где Xt - случайная величина (компонент- ная), относящаяся к t - тому. потребителю и получаемая с по- мощью предлагаемого устрой- ства; d - весомый коэффициент 1 - того потребителя, учитываюнИй его важности (;f С1 1 1). Лосгавленная цель достигается тем, что управляемый датчик случайных чисел дополнительно снабжен блокомпамяти,: груцпой сумматоров, блоком сравнения и группой умножителей, первые входы которых подключены к выходам выходных уст ройств соответственно, выходы умножителей группы являются второй группой выходов датчика, а вторые входы умножителей группы подключены к выходам блока памяти, группа входов которого являет ся группой входов датчика и соединена с входами сумматоров группы соответствен но , выходы которых соединены со входами блока сравнения, выход которого со динен со входом блока памяти. На чертеже изображена блок-юхема датчика. Управляемый датчик содержит датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый вход которого соединен с пе выми входами схем 2 параллельного срав , нения чисел, бторые входы которых подключены к устройству 3 ввЪда заданной функции, а выходы - к единичным входам триггеров 4. Нулевые входы триггеров соединены со вторым выходом датчика I равномерно распределенных cJiyHaJjHbix чисел. Е 1иничные выходы триггеров 4 подключены к первым входам соответствующих схем 5 совпадения, второй вход каж дой из которых соединен с нулевйм выходом каждого из триггеров 4 последующей схемы сравнения из схем 2 сравнени Выходы схем 5 совпадения соединены с выходами выходных устройств 6 и являют .ся выходом г управляемого датчика, выходом II которого являютсй выходы выходных устройств, которые ,. подключены также к первым выходам групп 7 умножителей. Выходы группы 7 являются выходом )Я управляемого датчика, а вторые входы соединены с выходами блока 8 памяти, первые входы которого подклю чены К входу II управляемого датчика. Вход П соединен также с первыми входами группы 9 сумматоров, второй вход каждого последующего из которых, за исключением первого, подключен к выходу предыдущего сумматора. Второй вход перво го сумматора соединен с входом II управляемого датчика, а выход последнего .сумматора группы 9 подключен через блок 10 сравнения ко второму входу блока 8 памяти. Управляемый датчик случайных чисел работает следующим образом. Случайные числа, снимаемые в тактовые моменты времени с датчика 1 рав- 8 7 номерно распределенных случайных чисел, подаются на схемы 2 параллельного сравнения чисел. На вторые входы этих схем поступают соответствующие числа узловых точек з.аданной функции распределения, хранящиеся в устройстве 3 ввода заданной функции распределения. В результате сравнения случайных чисел с числами, снимаемыми с устройства ввода, только часть выходных шин схем 2 сравнения возбуждается, а другая часть не возбуждена. Причем вследствие монотонности возрастания функции распределения между возбужденной и не- возбужденной частями выходов схем сравнения существует единственная граница, определяемая триггерами 4 и схемами 5 совпадения. При этом из всех схем 5 совпадения выход возбужден лишь у одной, определяющей участок функции распределения, в пределах которого оказывается в данный момент времени случайное равномерно распределенное число. Выходы схем совпадения возбуждают соответствующие выходные устройства 6, в качестве которых могут быть использованы регистры с записанными значениями аргумента узловых точек функции распределения. Таким образом , на выходы П управляемого датчика поступают случайные числа X , подчиненные заданному закону распределения. С входом Л управляемого датчика весовые коэффициенты а, аj...О ...а подаются на блок 8 памяти и группу 9 сумматоров. В группе 9 Ot. суммируются с накоплением и в блоке 10 сравнения эта сумма сравнивается с 1. Если а 1, блок 10 сравнения дает сигнал на блок 8 памяти для выдачи коэффициентов О; в группу 7 умножителей. В противном случае блок 10 не дает команду для выдачи на .блок 8 памяти (это свидетельствует о том, что весовые коэффициенты Oi. подобраны неправильно) . В группе 7 умножителей осуществляется оценка Компонента Х- путем умножения весовых коэффициентов на случайные числа X , поступающие с выходов выходных устройств 6. Для увеличения разрядности выходных чисел может быть использована часть младших разрядов датчика равномерно распределенных чисел. Предлагаемый датчик может быть использован так же как вероятностный и - полюсник, при этом используются лишь выходы 1 устройства. Положительный эффект, который дает предлагаемое изобретение заключается в том, что оно позволяет, в оьпичие от известного, задавать структуру моделируе