Генератор равномерно рспределенных псевдослучайных величин

Генератор равномерно рспределенных псевдослучайных величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и способствует повышению точности формирования заданного закона распределения псевдослучайных реличин. Устройство содержит генераторы 1 и 3 запщщающих импульсов , элементы 2, 7 и 13 задержки. элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 8,группу 9 элементов И, блок 10 регистров памяти, блок 1I из N групп по N элементов И в группе, N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, блок 14 сравнения и регистр 15 памяти. В генератор дополнительно введены блок 16 сравнения, регистры 17 и 20 памяти, умножитель 18, группа 19 элементов ИЛИ, группа 21 элементов И, элемент ИЛИ 22, датчик 23 случайных чисел, вычислительный блок 24 и элемент 25 задержки, Благодаря этому возможные значения закона распределения псевдослучайных величин занимают случайное положение возле равномерно распределенных точек с детерминироранными координятами. 1 ил. Л -/fr/ i. rf сл со а ас ;о ел 00 гч

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

H 03 K 3/84 РГ " ", " ", Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1202038 (21) 4089777/24-21 (22) 13.05.86 (46) 23,01.88, Бн л, У 3 (72) Э.В,Борисов, Е.С.Егоров и С.Н.Воробьев (53) 621,374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1202038, кл. Н 03 К 3/84, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР РАВНОМЕРНО РАСПРЕПЕленн11х псевдослучАЙных величин (57) Изобретение относится к вычислительной технике v. способствует повьштению точчости формирования заданного закона распределения псевдослучайных величин. Устройство содержит генераторы l и 3 защищающих импульсов, элементы 2, 7 и 13 задержки, „„SU„„1368958 А 2 элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор

6 тактовых импульсов, счетчик 8,группу 9 элементов И, блок 10 регистров памяти, блок 11 иэ N групп по N элементов И в группе, N элементов ИСКЛ10ЧАЮ111ЕЕ ИЛИ 12, блок 14 сравнения и регистр 15 памяти. В генератор дополнительно введены блок 16 сравнения, регистры 17 и 20 памяти, умножитель

18, группа 19 эгементов ИЛИ, группа

21 элементов И, элемент ИЛИ 22, датчик 23 случайных чисел, вычислительный блок 24 и элемент 25 задержки.

Благодаря этому возможные значения закона распределения псевдослучайных величин занимают случайное положение возле равномерно распределенных точек с детерминнроранными координатами.

1 ил.

13689

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике и явля10

35 ется усовершенствованием известного изобретения по ант. св. У 1202038.

Цель изобретения — повышение точности формирования заданного закона распределения псендослучайных величин.

На чертеже представлена функциональная схема генератора равномерно распределенных псевдослучайных величин, Генератор содержит первый генератор запускающих импульсов, первый элемент 2 задержки, второй генератор

3 запускающих импульсов, первый элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор 6 тактовых импульсов, второй элемент 7 задержки, счетчик 8, первую группу 9 элементов И, блок 10 регистров памяти, блок 11 из N групп по N элементов И в группе, N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, третий элемент 13 за- z5 держки, первый блок 14 сравнения, первый регистр 15 памяти, нторой блок

16 сравнения, второй регистр 17 памяти, умноьитель 18„ группу !9 элементов ИЛИ, .ретий ре:.истр 20 памяти, вторую группу 2! элементов И, второй элемент ИЛ1 22 даз и к 23 случайных

- исел, вычислнтелы;ый блок ? 4, четвертый элемент 25 задержки, выход которогo соединен с первымн входами элемеитон И втoрой группы ?! элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов умножителя 18, выходы которого соединены с соответствующими входа-40 ми пернои г!.уппы входон группы !9 элементов ИГЛ, выходы которой соединеEibl с coQ ;..E÷ стнующими входами третьего регистра "0 памяти, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы 21 элементов И, соответствующими входами первой группы входон второго блока 16 сравнения, соответствующими вхоцамн первой группы вхо50 дов вычислительного блока 24, входы второй группы входон которого соединены с соответствующими выходами датчика 23 случайных чисел, вход которого соединен с выходом второго эле55 мента ИЛИ 22, перный вход которого соединен с входом четвертого элемента 25 задержки и первым выходом вто-. рого блока 16 сравнения, в-.орой вы=

58

2 ход которого соединен с нторым входом н.Eupoi-o элемента ИЛИ ?2, Выход первого генератора запускающих импульсон соединен с соответствующими входами второй группы входов группы 19 элементов ИЛИ и < соответствующими входами второго регистра 17 памяти, выходы которого oоединены с соответствующими входами второй группы входов умножителя 18. Выходы счетчика 8 соединены с соответствующими входами второй группы входов второго блока

16 сравнения, Выходы N элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 соединены с соответствующими входами третьей группы входов вычислительного блока 24.

Входы каждого из N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 соединены с соответствующими выходами элементов И блока 11 из N групп no N элементов И в группе, первые входы элементов И каждой из групп которого соединены с выходом соответствующего элемента И группы 9, первые входы элементов И которой соединены с выходами соответствующих разрядон счетчика 8 и с первой группой входон первого блока

14 сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами первого регистра 15 памяти, соответствующие установочные Bxojlbi 1iHEi"e1IoB Ко» торого соединены с установочным входом счетчика 8, установочным входом блока 10 регнстрон памяти, входом первого элемента 2 эадержки и выходом первого генератора запускающих импульсов, вход которого соединен с входом второго генератора 3 запускающих импульсов, выход последнего через первый элемент ИЛИ 4 соединен с первым входом триггера 5, второй злод которого соединен с выходом первого элемента ? задержки, Выход первого блока 14 сравнения через второй злемент 7 задержки соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 4, Вь:лов три"гера 5 соединен с входом генератора 6 тактoBbi;, нмпульсон, выход которого соединен с входом синхропнзации с етчн; а Я непосредстне но, а с

Eтo 1ьпн. входами элементов И группы

9 -- через третий элемент 13 задержки.

Вкхоцы регистров блока 10 регистров памяти соединены с вторыми входамн элементов И соответствующей группы элементов И блока 11 из N групп по элементов И н группе. з 13689

Генератор равномерно распределенных псевдослучайных величин работает следующим о ..разом.

При включении устройства управляющее напряжение подается на первый

1 и второй 3 генераторы залу кающих импульсов. При этом второй генератор

3 запускающих импульсов вырабатывает импульс, который через первый элемент ИЛИ 4 поступает на вход установки в нуль триггера 5 и устанавливает его в нулевое состояние. После задержки на время переходных процессов в триггере 5 первый генератор 1 запускающих импульсов также вырабатывает импульс, который обнуляет счетчик Я и устанавливает в соответствующие состояния триггеры блока 10 регистров памяти, первого 15, второго 17 и третьего 20 регистров памяти.

При этом в регистре 15 памяти устанавливается число m соответствующее числу точек, которые должны быть сформированы генератором равномерно 2g распределенных псевдослучайных величин, что обеспечивается соответствующим соединением выхода генератора

1 запускающих импульсов с входами триггеров регистра 15 памяти. Аналогичным образом в регистре 17 памяти устанавливается число 2, а в регистре 20 памяти устанавливается число 1, что обеспечивается соответствующим соединением выхода генератора 1 за35 пускающих импульсов с входами регистра 20 памяти через группу 19 элементов ИЛИ.

В регистрах блока 10 регистров памяти устанавливаются: в первом ре- 40

М гистре число V -= - 22; во втором V — 2 и так до V „, = 2-". Для этого числа представляются в двоичном коде и установка регистров блока 10 регистров lIBMHTM производится установ- 45 кой триггеров в единичное или нулевое состояние аналогично регистру 15 памяти. Кроме того, импульс с выхода генератора 1 запускающих импульсов после задержки в элементе 2 задержки ня время переходных процессов при записи чисел в регистры 15, 17 и 20 памяти и регистры блока 1О регистров памяти подается на второй вход триггера 5 и устанавливает его г. единичное состояние. Во второй регистр 17 памяти записывается число 2, в третий регистр 20 памяти — число К = 1 !

1 = 01, В результате начинает рабо58 тать генератор 6 тактовых импульсов, сигналы которого поступают на счетный вход счетчика 8. 11оследний формирует номера точек, каждому из которь-:х соответствует опре деленное состояние разрядов счетчика. Импульс, который подан на вход счетчика 8, после задержки в элементе 13 задержки на время переходных процессов в счетчике, поступает на входы элементов И группы 9. Тем самым производится опрос разрядов счетчика 8, и сигналы, соответствующие состоянию разрядов счетчика 8 поступают на входы групп блока 11 из N групп по N элементов И в группе. При этом сигнал с выхода элемента И группы 9, соответствующий первому разряду счетчика 8, поступает на первые входы элементов

И первой группы, сигнал с выхода второго элемента И группы 9 — на первые входы элементов И второй группы блока 11 иэ N групп по N элементов И в группе и т,д. Таким образом, если соответствующий разряд счетчика 8 находится в единичном состоянии, то код соответствующего регистра блока

10 регистров памяти поступает на выход блока !I из N групп по N элементов И в группе.

В элементах ИСКЛЮЧАВ)ЩЕЕ ИЛИ 12, на которые поступают 3ТН коды, производится логическое сложение сигналов, поступающих на их входы. В результате на выходах этих элементов формируется опорная величина 8; которая поступает в вычислительный блок 24 на входы третьей группы его входов °

Одновременно с этим со счетчика 8 на второй блок 16 сравнения поступает код номера точки i и число К (1— количество выполненных равенств кодов i = К <), содержащееся в третьем регистре ?0 памяти. При равенстве кодов i = К; вырабатывается сигнал, который дает разрешение, через задержку в четвертом элементе 25 задержки, на считывание с третьего регистра 20 памяти числа К, которое через вторую группу ?1 элементов И поступает в умножитель 18. В госледнем число K < умножается на число 2, поступающее в умножитель 18 с второго регистра 17 памяти. С выхода умножителя 18 полученный результат К „ = K 2 через группу !9 элементов ИЛП заносится в третий регистр 20 памяти.

13689

Таким образом, повьппается точносгь генерирования закона распpедeлeния псевдослучайных величин, поскольку их возможные значе: ия занимают случайное положение возле равномерно распределенных точек с детерминированными координатами.

Сигналы с выхода второго блока 16 сравнения через второй элемент ИЛИ 22 поступают на датчик ?3 случайных чисел, который вырабатывает равномерно

5 распределенное на интервале (О, I) случайное число . В вычислительный блок 24 поступают одновременно опорная величина 0; с выхода элементов

ИСКЛЮЧАЗЗЩЕЕ И11И 12, равномерно распределенное число (с датчика 23 случайных чисел и число К с третьего регистра 20 памяти. В результате на выходе вычислительного блока 24 формируется величина 15

2 соответствующая координате первой точки, Конструкция вычислительного блока

24 синтезирована в соответствии с вычислительным алгоритмом (микропрограммный автомат).

Процессы, описанные с момента выработки первого импульса генератором

6 тактовых импульсов, повторяются для второго и последующих импульсов.

В результате на выходе вычислительного блока .".4 формируется последова.ель ос.i величин коордн:гат точек, номера Koтор."x последовательно формир нтсв счетчико 8, При этом код с выхода счетчика 8 в течение времени работы устройств«:,авнивается в блоке lч сравниl(HR <. кодом, записанным в регис "pe I . памяти, При равенстве кодов, что соответствует моменту окончания формирования величин координат Bc(x точек, на выходе блока 14 сравнения формируется импульс, который после задержки в элементе 7 задержки На время переходных процессгв в счетчике 8 ч= ðåç элемент И IH 4 поступает на вход установки в "0в триггера 5, что приводит к прекращению 45 работы устройства.

58 6

Формул а изобретения

Генератор равномерно распределенных псевдослучайных .величин по авт. св. М 1202038, о т л и ч а юm, и и с я тем, что, с целью повышения точности формирования заданного закона распределения псевдослучайных величин, в него введены второй и третий регистры памяти, второй блок сравнения, умножитель, группа элементов ИЛИ, вторая группа элементов И, второй элемент ИЛИ, датчик случайных чисел, вычислительный блок и четвертый элемент задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов

И второй группы элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов умножителя, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов группы элементов ИЛИ, выходы которой соединены с соответствующими входами третьего регистра памяти, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы элементов И, с соответствующими входами первой группы входов второго блока сравнения и с соответствующими входами первой группы входов вычислитегьного блока> входы

B÷орой группы входов которого соединены с соответствующими выходами датчика случайных чисел, вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с входом четвертого элемента задержки и первым выходом втсрого блока сравнения, второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента HJIH, выход первого генератора запускающих импульсов соединен с соответствующн— ми входами второй группы входов группы элементов ИЛИ и с соответствующими входами второго регистра памяти, вьгсоды которого соединены с соответствующими входами второй группы входов умножителя, выходы счетчика соединены с соответствующими входами второй группы входов второго блока сравнения, выходы N элементов ИСКЛЮЧАН1ЦЕЕ ИЛИ соединены с соответствуюличи вхопзми третьей группы входов вычислительного блока, ВНИ11ПИ Заказ 314/55 Типаж 928 Подписное

Произв. — полигр. пр-тпе, г. ужгород, ул. Проектная, 4