Генератор случайных двоичных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет расширить область применения генератора путем получения случайных двоичных чисел, распределенных по закону Парето с показателем d 1/2. Цель изобретения - расширение области применения генератора за счет получения распределения Парето. Генератор 1 импульсов совместно с равновероятностным двухполюсником 2 реализуют случайные испытания по бросанию жребия , результаты которых отображаются в реверсивном счетчике 3 в виде случайного симметричного блуждания. Дешифратор 4 определяют моменты достижения процессом блуждания нулевого уровня (ничьей).Генератор 1 и сум-- мирующий счетчик 5 преобразуют интервалы в двоичный код, который выводится в регистр 6 памяти. Делитель 7 частоты служит для ограничения интервалов при формировании сл чайных чисел, распределенных по усеченному распределению Парето. Элемент задержки 8 обеспечивает надежность вывода двоичного кода состояния суммирующего счетчика 5 в регистр 6 памяти . 2 ил. с (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„»! 9790

А1 (51) 4 G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4146760/24-24 (22) 17. 11. 86 (46) 23.05.88. Бюл. К- 19 (72) А.С.Анншин (53) 681.325 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1111158, кл. G 06 F 7/58, 1984, Авторское свидетельство СССР

У 1275435, кл. G 06 F 7/58, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1264169, кл. G 06 F 7/58, 1985. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАИНЫХ ДВОИЧНЫХ

ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет расширить область применения генератора путем получения случайных двоичных чисел, распределенных по закону Парето с показателем o(= 1/2. Цель изобретения — расширение области применения генератора за счет получения распределения Парето. Генератор 1 импульсов совместно с равновероятностным двухполюсником 2 реализуют случайные испытания по бросанию жребия, результаты которых отображаются в реверсивном счетчике 3 в виде случайного симметричного блуждания.

Дешифратор 4 определяют моменты достижения процессом блуждания нулевого уровня ("ничьей").Генератор 1и сум-мирующий счетчик 5 преобразуют интервалы в двоичный код, который выводится в регистр 6 памяти. Делитель 7 частоты служит для ограничения интервалов при формировании случайных чисел, распределенных по "усеченному" распределению Парето. Элемент задержки 8 обеспечивает надежность вывода двоичного кода состояния суммирующего счетчика 5 в регистр 6 памяти. 2 ил.

1397906

40

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении простых по уст-. ройству датчиков случайных чисел, распределенных по закону Парето с показателем o(= 1/2.

Целью изобретения является расширение области применения генератора путем получения распределения Парето с показателем д = 1/2.

На фиг. 1 приведена структурная схема генератора; на фиг. 2 — пример выполнения равновероятностноГо двухполюсника.

Генератор случайных двоичных чисел содержит генератор 1 импульсов, равновероятностный двухполюсник 2, реверсивный счетчик 3, дешифратор 4, суммирующий счетчик 5, регистр 6 па— мяти, делитель 7 частоты и элемент 8 задержки.

Равновероятностный двухполюсник

2 (фиг.2) может быть выполнен в виде электронного коммутатора на два выхода с высокой частотой случайных переключений, содержащего генератор 9 случайного потока импульсов, элемент

ЗАПРЕТ 10, Т-триггер 11, первый 12 и второй 13 элементы И. Элемент

ЗАПРЕТ 10 введен для исключения случаев дробления импульсов на выходах двухполюсника 2.

Сущность изобретения основана на апп ар а турн ом мо дел иро в ан ии с помощью генератора импульсов, равновероятностного двухполюсника и реверсивного счетчика симметричного дискретного блуждания, определении с помощью дешифратора моментов достижения процессом блуждания границы и преобразовании временных интервалов между моментами достижения границ в двоичный код. В результате этого у генератора появляется свойство однозначно заданной вероятностной дискретной системы, отображающей классическую игру с бросанием монеты и регистрацией интервалов времени между "ничьей".

Благодаря этому свойству распределение случайных двоичных чисел, формируемых генератором, подчиняется закону Парето с показателем Ы = 1/2.

Генератор случайных чисел работает следующим образом.

Равновероятностный двухполюсник

2 реализует случайные испытания, исходы которых состоят в появлении импульса генератора 1 на первом либо втором выходе. Результаты равновероятностных испытаний образуют два идентичных случайных потока импульсов, которые воздействуют на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 3. В последнем моделируется дискретный процесс симме 1ричного случайного блуждания на прямой, т.е. одномерного блуждания.

Симметричные (р = q = 0 5) случайные блуждания на прямой являются возвратными, при этом распределение интервалов между смежными моментами возврата в исходное (обычно нулевое) состояние подчиняется закону Парето с показателем с = 1/2.

Для определения моментов возврата процесса блуждания в начальное состояние служит дешифратор 4 нулевого состояния реверсивного счетчика 3.

Суммирующий счетчик 5 выполняет преобразование вида время-код путем подсчета импульсов генератора 1 на временных интервалах, заданных импульсами с выхода дешифратора 4. Делитель 7 частоты необходим для получения усеченного распределения Парето путем ограничения значений кодов.

Импульс с выхода дешифратора 4 переносит содержимое суммирующего счетчика 5 в регистр 6 памяти и спустя небольшое время, заданное элементом

8 задержки, сбрасывает суммирующий счетчик 5 и делитель 7 частоты в нуль, подготавливая генератор случайных двоичных чисел к новому циклу работы.

Формула изобретения

Генератор случайных двоичных чисел, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с информационным входом делителя частоты и входом равновероятностного двухполюсника, первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, суммирующий счетчик, разрядные выходы которого соединены с соответствующими информационными .разрядными входами регистра памяти, выход которого является выходом генератора, элемент задержки, выход которого соединен с входом "Сброс" суммирующего счетчика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшире7906

Составитель А.Карасов

Редактор И. Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец

Заказ 2271/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 з 139 ния области приме нения генератора путем получения распределения ПаРето, он содержит дешифратор, выхОд которого соединен с синхронизирующим входом регистра памяти и входом элемента задержки, выход Которого соединен с входом "Сброс" делителя частоты, выход которого соединен с входом "Сброс" реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены

5 с соответствующими входами дешифратора, выход генератора импульсов соединен со счетным входом суммирующего счетчика.