SU962935A1 - Генератор псевдослучайных чисел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может &лть использовано при моделированииимпульсных случайных процессов с заг данными статистическими характеристиками .

Известен генератор равномерно распределенных псевдослучайных чисел, содержагций сдвиговый регистр с полусумматорами в цепи обратной св зи 1,

К недостаткам этого устройства относитс  невозможность независимого управлени  первыми двум  моментами генерируемой последовательности равномерно распределенных двоичных чисел.

Известен также управл емый генератор случайных чисел, содержащий последовательно соединенные источник случайных пуассоновских импульсов, блок формировани , двухвходовой элемент И, счетчик, регистр пгил ти, дешифратор , матричный переключатель и блок управлени , соединенный с распределителем импульсов, два выхода которого подключены к входам c6pocei, счетчика и регистра пам ти соответственно , а два других - к элементу пам ти , выход которого соединен с ВТОРЫМ входом элемента И .

Недостатками этого устройства  вл ютс  сложность и сравнительно невысока  точность установки заданных статистических характеристик генерируемых случайных чисел как вследствие наличи  пуассоновского генератора , обладающего, как правило, нестабильной интенсивностю выходного потока импульсов, так и вследствие

10 погрешности, вносимой матричным переключателем законов распределени , аппроксимирующим последние с определенной степенью точности.

Наиболее близким техническим ре15 шением к изобретению  вл етс  генератор случайных чисел, содержащий 1 генератор равномерно распределенных случайных чисел, генератор тактов, вентили, цифровую схему сравнени ,

50 выход которой со единен с ее входом через линии задержки, двоичный счетчик , дешифратор и запоминающее устройство 3 .

Недостатком этого устройства  в25 л етс  его сложность и невозможность точной установки заданных значений моментов генерируемой последовательности чисел вследствие аппроксимации функции распределени  конечным чис30 лом равномерных интервалов.

Цель изобретени  - повышение точ;ности независимой установки первых двух моментов генерируемых псевдослучайных чисел и упрощение устройства .

Дл  достижени  поставленной цели в генератор псевдослучайных чисел, содержаии1й генератор М-последовательности , дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти, введены группа ключей, сумматор и два переключател  , выходы которых соединены с входами дешифратор а , выходы генератора М-последовательности соединены с первыми информационными входами ключей группы, вторые информационные входы которых подключены к выходу источника постоанного напр жени , перва  группа выходов блока пам ти соединена с управл ющими входами ключей группы, выходы которых соединены с первой группой входов сумматора, втора  группа входов которого соединена с второй группой выходов блока пам ти, выходы сумматора  вл ютс  группой, выходов генератора.

На чертеже представлена схема генератора .

Генератор содержит генератор 1Мпоследовательности , группу ключей 2i-j , сумматор 3, источник 4 посто нного напр жени , блок 5 пам ти , дешифратор б, и переключатель 7 и 8.

Генератор работает следующим образом .

В зависимости от положени  переключателей 7 и 8 с помощью дешифратора б на управл ющие входы ключей 2-1...2-N подаютс  потенциалы с первой группы выходов блока 5 пам ти, подключающие 6 млада1их разр дов генератора 1 М-последовательности к соответствующим первым входам сумматора 3. На старшие разр ды первых входов сумматора 3 при этом подаютс  потенциалы, соответствующие нулю дл  данной серии примен емых микросхем . На вторые входы сумматора 3 подаетс  посто нное двоичное число со второй группы выходов блока 5 пам ти. Величина этого числа зависит от положени  переключателей 7 и 8. Потенциалы шин первой и второй групп выходов блока 5 пам ти определ ютс  положени ми переключателей 8. Последние через дешифратор б управл ют входами блока 5 пам ти таким образом, чтобы вызвать на его выходах такую-комбинацию единиц и нулей, котора  соответствует заданным значени м математического ожидани  и дисперсии генерируемыхустройством псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел.

При кёцвдом такте срабатывани  генератора 1 на вход сумматора 3 посту павт случайное число М, равномерно

распределенное, в диапазоне (0,), где 6- число младших разр дов, подключенных при помощи управл емых ключей 2-1...2-N к первым входам сум-. |матора 3. На вторые входы сумматора 3

подаетс  посто нное число А со второй группы выходов запоминающего устройства 5.

Таким образом, случайное число Z, генерируемое в каждом такте срабатывани  устройства, может быть представлено в виде

.Z М + А.

Математическое ожидание (первый момент ) числа Z

fZ А,

а его дисперси  (второй момент)

:,Ъ.

Дл  6-разр дного равномерно распределенного числа М математическое ожидание и дисперси  имеют вид

, . тч . Ci«M)

-, Лм- Тогда

D-i

i 1i

Измен   состо ние второй группы выходов блока пам ти 5 при понФэщи,

например, переключател  7, можно измен ть значение двоичного числа Аи, следовательно, значение первого момента случайного числа Z без изменени  его дисперсии. Осуществл   одновременное (при помощи переключател  8) изменение состо ни  первой и второй групп выходов блока Пс1м ти 5 таким образом, чтобы

8,

- --1-A COM 5t,

можно измен ть дисперсию D, без изме11ени  математического ожидани  Z,

Требуемые значени  чисел А и количества разр дов t дл  заданных величин Z и1) хран тс  в пам ти блока 5пам ти, откуда они извлекаютс  при по вленйи соответствующих сигналов на выходе дешифратора б положени  переключателей 7 и 8,

Таким образом, на выходе устройства будет генеркрозатьс  последовательность псевдослучайных двоичных

чисел, равномерно распределенных в интервале (А; А) , математическое ожидание и дисперси  которых независимо и с высокой степенью точности могут устанавливатьс  при помощи переключателей 7 и 8,

Claims (3)

1.Яковлев В.В., Федоров Р.Ф., Стохастические вычислительные маши;ны , Л., Мсштностроение, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 556471, кл. 006Р 7/58.

3.Авторское свидетельство СССР 260969, кл. G06F 7/58.(прототип).

Ч