Генератор одномерных дискретных случайных блужданий Советский патент 1982 года по МПК G06F7/58 

(54) ГЕНЕРАТОР ОДНОМЕРНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ БЛУЖДАНИЙ

1 Шобретение относится к вычисли- тельной технике и может найти примен ние при моделировании случайных процессов. Извесгея генератс случайных чисел содержащий источник шума, пороговый элемент, пересчетяый блок, логические эпиленты 1 . Однако этот генератор не позволяет моделировать случайные блуждания. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является генерат одномерных случайных блужданий, содержащий управляемый генератор случайной поспедоватепьностя кодов, блок ключей, блок ПУСК, реверсивный счетчик, два дешифратора, элемент ИЛИ и четыре счетчика С21 . Недостаток известного иевозможность экспериментального определения распределения вероятностей достижения блуждающей частицей псхглетдающего экрана. Целью изобретения 5тляется расширение функциональных возможностей геH saTopa за счет определзшя ъеройт ностей достижения блуждающей часгвокей пошошакяцего экрана в aat aoBtte времени. Поставленная цель достгается тем, ,чго в известный гетератор одномерных дискретных случайных блужданий, жаший генератор случайных последо(вательностей импульсов, три выхода котфо го соединены соотвётств шо с тремя информационными входами блока ключей, первый и второй уоравляюоше вхофл котс юго соединены с выходами блока ПУСК в счетчика циклов, счелзый вход которого 1юшаЛочев к кьаащу элемента ИЛИ и объединен с входами СБРОС счетчика тактов и рев хаЕюного счетчвка, суммищпюошй и вы Фтаюший входы которсхго цодключеяы соответственно к первому и вт чхзму выходам блока ключей, tTlt&tvA выход которсях) соединен с счетным входом счетчика , выход ре3&версинного счетчика схзединен с входами первого и второго дешифраторов, выходы котогилх соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ третий вход соединен с выходом счетчика тактов, выход первого дешифpaтqpa соединен с счетным входом первого счетчика, второй счетчик, введены элемент И и переключатель, выход которого соединен с входом элемента И, выход которсяо соедвмен с счетным входом второго счетчика выход втсрого деишф5ратора соединен с ВТО1ЛЛМ элемента И и первым входом перетлючатепя, вход котс юго подключен к выходу счетчика такте®. На чертеже приведена блок-схема ге нератора. Устройство содержит генератор 1 случайных последовательностей импульсо блок 2 ПУСК, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока 3 ключей, входов которого соедннес выходами генератора 1, а выходы со счетчиками тактов 4 и реверошного 5, выход последнего через дешифратор 7 соединен со счетчиком 9 и элементом ИЛИ 10, а через дешифратор 6 - с элементом ИЛИ 10, вторым входом элемен та И 12 и первым входом переключателя 13, выход которого соединен с первым входом элемента И 12, выход кото рого подключен к счетчику 8, при этом выход счетчика 4 тактсж подключен к второму входу переключателя 13 и к третьему входу элемента 10 ИЛИ, выход которого соединен с входами СБРОС счетчиков 4 и 5, а через счетчик 11 циклов с первым управляющим входом блока 3 ключей. Генератор имеет два режима работы, определяемые состоянием переключателя В первом режиме, когда ко входу элемента И 12 переключателем подключен первый вход, определяется вероятность поглощения блуждающей частицы поглощающими экранами в течение заданного интервала времеяи. При этом работа генератора аналогична работе генератора одномерных дискретных случайных блуждании. Генератор работает следующим образе. Генератор 1 случайных последователь ностей импульсов reiepippyer три последовательности импульсов: регулярную последовательность тактовых импульсов И две независимые случайные последова тельноеги, импульсы которых появляются сдновременно с тактовыми. Вероятности появления импульсов случайных последовательностей могут независимо устанавливаться в пределах от О до 1. После включения блока 3 ключей с помощью блока 2 Пуск случайные последовательности импульсов с двух вь1ходов генератора 1 поступают на суммирующий и вы- встающий входы реверсивного счетчика 5 соответственно, а тактовые импульсы с третьего выхода - на вход счетчика 4. Содержимое реверсивного счетчика 5 сравнивается с порогами, игракниими роль поглощающих экранов, которые задаются дешифраторами 6 и 7. Появление импульса на выходе дешифратора равносильно достижению блуждающей частицей соответствующего поглснцдкядего экрана. Факт поглощения регистрируется счетчиками 8 и 9. Длительность одного цикла экспфимента (заданный интервал времени, в течение которого определяется вероятность поглощения), а также такт (момент времени), для которого определяется вероятность поглощение блуждающей частицы задается емкостью счетчика 4. Очередной никл эксперимента заканчивается, если произошло поглощение частяшы на одном из экранов или после заполнения счетчика тактов. При этом импульс с выхода счетчика тактов или с выхода одного из дещифраторов через элемент ИЛИ 10 поступает на вход счетчика циклов и на сбрОЬовые входы реверсивного счетчика и счетчика тактов дая приведения их в исходное состояние. Во втором режиме, когда переключачтелем подключен второй вход, определяется распределение вероятностей еменн достижения блуждающей частицей погпощакнцего экрана. Работа генератора в этом режиме отличается тем, что импульсы с выхода дешифратора 6 проходят через элемент И 12 на вход счетчика 8 тотпько в том случае, когда они появляются одновременно с выходными импульсами счетчика 4 тактов. Появление импульса на выходе элемента 12 И соответствует достижению блуждающей частицей поглощающего экрана в заданный момент временя, который задается емкостью счетчика 4 тактов. В остальном работа генератора аналогична работе в первом режиме. BeposiTHOCTb достижения блуждающей частицей поглощающего экрана в заданный момент времени определяется как частное от деления показания счетчика

8 на емкость счетчика 11 шпспов. Раопределение вероятностей времени достижния блуждающей частицей поглощающего экрана определяется по совокупности результатов экспериментов для различных значений времезш, задаваемых путем изменения емкости счетчика 4 тактов.

Генератор одномерных дискреттлых сяучай1 аых блужданий позволяет определить расгфеделвше вероятностей времеНИ достижения блуждающей частицей погпощаххцего экрана с наперед заданной точностью. Необходимая обеспечивается соответствующим выбором емкости (Летчика 11 циклов.

Предлагаемый генератс обеспечивает возможность определения вероятности потсшения частишл экраном в заданные моменты времени, что расширяет его функциональные воз1уюжноста..

Фор м у ла изобретения

Генератор одномерных дискретных случайных блуэдганий, содержащий генератор случайных последовательностей импульсов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока ключей, первый и второй управляющие входы которого соединены с выходами блока ПУСК и счетчика циклов, счетный которого подключен к выходу эп&л&пв ИЛИ и объединен с входами СБРОС счетчика

тактов и рев)синного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к и вторс лу выходам блока ключей, трепай выход которого соединен с счетным входом счетчика тактов, выход реверсивного счетчика соединен с входами nei вого и второго дешифраторов, выходы которых соединены соответственно с первьгм и вторым киоивмя элемента ИЛИ третий вход которотю соединен с выходом счетчика тактов, выход дещифратора соединен с счетным входом первого счетчика, второй счетчяк, отличающийся тем, что, с целью расширения фушошональных возможностей генератора за счет определения верояггностей достижения псялощающего экрана в заданные моменты времаш, он содерxspf элемент И и переключатель, выход которого соединит с первым входом эл&м0йта И, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, выход втсрого дешифратора соединен с вторым ьхоцом элемента И и первым входом переключателя, .вггсфой вход которого подключен к выхсау счетчика тактов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.