SU999144A1 - Генератор случайных чисел - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использоаано в стохастических счетно-решаищих и вычислительных устройствах. Известен генератор случайных чисе содержащий датчик случайных чисел, з поминакщее устройство, элементы срав нени , регистры, элементы И, элёменты ИЛИ, счетчики, блок управлени м Однако генератор позвол ет получить коррел ционную- функцию, отличную от дельта-функции, но не позвол ет получить случайные числа с управл еъюй автокоррел ционной функцие Наиболее.близким по технической сущности к изобретению  вл етс  гене ратор случайных чисел содержащий датчики случайных чисел, запоминающее устройство, элементы, сравнг ни , регистры, элементы И, элементы ИЛИ, счетчики, блок управлени , позвол кщий получить случайные последовательности с определенной автокоррел ционной функцией без изменений закона распределени  веро тностей 2 Недостатком генератора  йл ете  т что обладает малой точностью формировани  и ограниченными функциональными возможност ми. . Целью изобретени   вл етс  по1аышение точности и расширение функциональных возможностей путём-генерировани  случайных чисел с управл емой автокоррел ционной функцией. Поставленна  цель достигаетс  тем, что генератор случайных чисел, содержащий датчик случайных чисел, два блока регистров, блок эли ентов сзравнени , запсминаищее устройство и блок управлени , выходы которого соответственно подключены к управл ющим входам датчика случайных чисел, двух блоков регистров и блока элементов сравнени , перва  группа входов которого соединена с разр дными выходами первого блока регистров, введены устройство ввода, многоканальный коррело;; метр и ари етическсте устройство, .выходы которого подключены к первой группе входов запоминающего устройства , втора  группа входов которого подключена к выходам датчика случайных , чисел, в выходы Запоминающего устройства подключены к раз1  дным входам второго блока регистров, выходы которого соединены непосредственно с первой группой входов арифметического устройству и через много канальный коррелометр - с второй

группой входов блока элементов сравнени  , перва  группа входов и выходы которого подключены соответственно к второй и третьей группам, входов арифметического устройства, причем дополнительные выходы блока управлени  соединены с управл ющими входами запоминающего устройства, арифметического устройства, многоканального коррелометра и устройства ввода, выходы которого подключены к входам первого блока регистров.

На чертеже представлена функциональна  схема генератора случайных чисел.

Генератор содерхшт датчик 1 случайных чисел, блок 2 управлени , запоминающее устройство 3, которое построено на принципе ассоциативной пам ти, блоки 4 и 5 регистров, многоканальный коррелометр б, блок 7 элементов сравнени , устройство 8 ввода, арифметическое устройство 9. На чертеже также показаны шины.10, на которые поступают значечи  автокоррел ционной функции, и выходные шины 11.

Блок 2 управлени  предназначен дл  управлени  процессом генерировани  случайных чисел в датчике 1 случайных чи ::;ел, выборкой и записью чисел в запоминающее устройство 3 , записью и сдвигом чисел в блоке 4 регистров , записью заданных коэффициентов автокоррел ции в блок 5 регистров , а также дл  управлени  обработкой сигналов, поступающих в арифметическое устройство 9.

Запоминающее у&тройство 3 предназначено дл  Записи, хранени  1,уп-разр дных чисел, а также выборки по К-разр дным признакам опроса одного из них. Поискова  К-разр дна  часть каждого числа, записанного в запоминающее устройство 3,  вл етс  одновременно К-старшими раз р дами .умразр дных чисел.

Запоминающее устройство 3- работает в режиме поиска ближайшего числа.

Блок 4 регистров предназначен дл  хранени  (.41) последовательно выбираемых из запоминающего устройства 3 W- разр дных чисел и представл ет собой УМ сдвиговых регистров каждый длиной .4 1) разр д. Шлходы (.4 1) разр да каждого сдвигового регистра  вл ютс  выходом генератора .

Блок 5 регистров предназначен дл  хранени  С чисел, каждое из которых. соответствует Задаваемым коэффициентам автокоррел ции.

Многоканальный коррелометр б предназначен дл  измерени  коэффициентов автокоррел ции последовательности чисел, выбираемых из запоминающего устройства 3.

Блок 7 элементов сравнени  срав- . нивает измеренные коэффициенты автокоррел ции с заданными.

Устройство 8 ввода предназначено дл  записи в блок 5 регистров заданных коэффициентов автокоррел ции.

Арифметическое устройство 9 реализует алгоритм экстраполировани  стационарных случайных процессов согласно заданной автокоррел ционной функции с сохранением одномерного закона распределени  исходного случайного процесса. , Генератор работает следующим образом . .

С датчика 1 исходна  случайна  последовательность поступает в запоминающее устройство 3, заполн ет его и блок.4 регистров. Сдвинутые по времени значени  последовательности X с блока 4 поступа1эт на входы многоканального коррелометра б, который выходит на режим измерени  текущих значений к; / KjJC ,,.., Kg. В блоке 7 происходит сравнение значений К , К ,.,.,К и K... , К , поступающих соответственно с блоков 5 и 6 и формирование разностных сигналов Дд , А, ,,, Леи Zp, ,2 г .- .Арифметическое устройство 9, использу  значени  предистории х , х., ..) xg, (хбХ) от блока 4, зад:1нные значени  автокоррел ционной функции от блока 5 с учетом разностных сигналов от блока 7 формирует последовательность сигналов опроса X соторые поступают в свою Очередь па в;1од признаков опроса запоминакицего устройства З.На выходе которого по вл ютс  числа выходной последовательности ,каждое из которых есть число исходной последовательности от датчика 1 и минимально отличаетс  от соответствующего числа последовательности X.

Благодар  такой организации работы блоков устройства значени  автокоррел ционной функции выходной последовательности X Кр, К, ц , , Kg практически не отличаетс  от значений Кр, К, .,, , Kg.

Контур обратной св зи запоминающего устройства 3 и блока 4, образованный коррелометром 6, блоком 7 и арифметическим устройством 9, позвол ет осуществить принцип автоматического регулировани . Дл  этого необходимо так использовать разностные сигналы АО, Д, .уЛ , чтобы э-та обратна  св зь была отрицательной.

Claims (2)

1. Таким образом, предлагаемый генератор позвол ет сформировать любые наперед заданные функции автокоррел ции (которые могут существовать дл  данного закона распределени ) и мо5кет формировать не только стационарные .случайные последовательности с определенно заданной автокоррел цирнной функцией, но и нестационарные по автокоррел ции случайные последовательности . Формула изобретени  Генератор случайных чисел, содержащий датчик сл гчайных чисел, два б о1са регистров, блок элементов сравнени , запоминающее устройство и блок управлени , виходы которого соответственно подключены к управл ющим входам датчика случайных чисел, двух блоков регистров и блока элементов сравнени , перва  группа входов которого соединена с разр дными выходами первого блока регистров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  Функциона льных возможностей, в него введены устройство ввода, многоканальный кор релометр и арифметическое устройство, выходы которого подключены к первой группе входов запоминающего устройства , втора  группа входов которого подключена к выходам датчика случайных чисел, а выходы запоминающего

   : fi

   устройства: подключены к разр дным входгм второго блока регистров,выхо-. ды которого соединены непосредственно с первой группой входов арифметического устройства,и через многоканальный коррелометр - с второй группой входов блока элементов сравнени , перва  группа входов и выходы которого подключены соответственно к второй и третьей группамвходов арифметического устройства,причем дополнительные выходы блока управлени  соединены с управл ющими входами эапоминакхчего устройства,арифметического устройства ,многоканального коррелометра и . . устройства ввода,выходы которого . ключены к входам первого блока регистров . Источники информации, прин тые во виимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР 370601, кл. G 06 F 1/02.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 516042, кл. G 06 F 15/96.