Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения реализации нечеткого числа .Цель изобретения - повышение точности ,Генератор содержит датчики 4, 13, 17, чисел с равномерным распределением, элементы 2, 18 задержки, сумматоры 5, 19, 20, 7, генератор 1 одиночного импульса, генератор 3 тактовых импульсов, регистр 6 памяти ,блоки 8, 11 сравнения, формирователи 9, 12 импульсов, элемент И 10, блоки вычисления левой 14 и правой 15 границ. 1 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s G 06 F 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840142 /24 (22) 18.06.90 (46) 07,11,92 Бюл, N 41 (72) Э.В.Борисов и В. tO.Àíècèìoâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 1686440 кл. G 06 F 7/58, 03,07,89. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для Ы 1774333 А1 получения реализации. нечеткого числа.Цель изобретения — повышение точности,Генератор содержит датчики 4, 13, 17, чисел с равномерным распределением, элементы 2, t8 задержки, сумматоры 5, 19, 20, 7, генератор 1 одиночного импульса, генератор 3 тактовых импульсов, регистр 6 памяти,блоки 8, 11 сравнения, формирователи 9, 12 импульсов, элемент И 10, блоки вычисления левой 14 и правой 15 границ. 1 ил.

1774333

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения реализации нечеткого числа.

Цель изобретения — повышение точности при нечетком задании параметра поло- 5 жения функции принадлежности.

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора.

Генератор содержит генератор 1 одиночного импульса, первый элемент 2 задер- 10 жки, генератор 3 тактовых импульсов (ГТИ), датчик 4 чисел с равномерным распределением (ДЧРР), первый сумматор 5, регистр 6 памяти, накапливающий сумматор 7, первый блок 8 сравнения, первый формирова- 15 тель 9 импульсов, элемент И 10, второй блок

11 сравнения, формирователь 12 импульсов, второй ДЧРР 13, блок 14 вычисления левой границы, блок 15 вычисления правой границы, счетчик 16, третий ДЧРР 17, вто- 2( рой элемент 18 задержки, второй сумматор

19, третий сумматор 20, Работает генератор следующим образом

В его основу положен алгоритм.форми- 25 рования нечетких чисел, который соответствует процессу настройки аппаратуры на значение параметра, которое задано нечетко. Этот процесс настройки моделируется следующим образом. 30

Из некоторой точки (x = О) параметр х увеличивается дискретно с шагом, имеющим постоянную Лх и случайную д составляющие, где i — номер шага. Считается, что нечеткая цель достигается, если текущее 35 значение х попадает в интервал (Гл, Гпр).Этот интервал формируется следующим образом.

Одновременно с.очередным шагом разыгрывается случайный уровень р функции 40 принадлежности,их (х), По этому случайному уровню определяется левая Га и правая

Гпр границы. интервала (Гд, Гпр),для чего может быть использована следующая аналитическая зависимость для функции 45 принадлежности типа. примерного равенства:

Гл=а-(1-p)i; Гпр=а+(1-,и)т; . (1) где а, х — параметры положения и размаха функции принадлежности. 50

Сам параметр положения а в предлагаемой модификации генератора является случайным: а = а + ga, где à, ga — математическое ожидание и случайная добавка параметра а. Поэтому вначале определяются Га 55 и Гпр по формулам (1) при а - а, а затем к полученным граничным значением прибавляется случайная добавка ga, которая имеет случайное значение по модулю, например возможное значение числа с равномерным распределением в интервале (- (ana напр), где напр> О.

Указанный алгоритм реализуется следующим образом.

При срабатывании генератора 1, который вырабатывает сигнал с уровнем логической "1", счетчик 16 и сумматор 7 обнуляются, а третий ДЧРР 17 вырабатывает случайное число а через малую задержку сигнала генератора 1 в элементе 2 задержки, запускается ГТИ 3. Импульсы

ГТИ 3 поступают в счетчик 16 и подсчитываются им. Кроме того, по каждому импульсу на выходах первого 4 и второго 13 ДЧРР формируются возможные значения (; случайных величин, например, с равномерным распределением в интервале (О, 1). Сигнал (1 с выхода первого ДЧРР 4 суммируется в первом сумматоре 5 с постоянной величиной hx, занесенной в регистр 6 памяти.

По импульсу ГТИ 3, который подается (при необходимости с задержкой) на вход разрешения суммирования,"сигнал с выхода первого сумматора 5 заносится в накапливающийся сумматор 7. Поскольку на выходе второго блока 11 сравнения в самом начале всегда присутствует уровень логического

"0", то сумматор 7 работает в режиме суммирования,Описанные выше процессы повторяются и в результате сигнал на входе накапливающего сумматора 7 увеличивается, оставаясь случайным. При этом по каждому импульсу ГТИ 3 после изменения выходного сигнала второго ДЧРР 13, который является адресным сигналом для блоков 14 и 15, выполненных в виде ПЗУ, на их выходах формируются левая Гп и правая Гпр границы интервала (см.ф-лы 1 при а=а). Во втором 19 и третьем 20 сумматорах к ним прибавляется случайная добавка а. При попадании текущего значения внутрь этого интервала на выходе элемента И 10 появляется импульс, который останавливает формирование сигнала логической "1" генератора 1. В результате останавливается

ГТИ 3 и формируются два числа (на выходе счетчика 16 и выходе накапливающего сумматора 7). Первое из них соответствует нечеткому значению интервала времени достижения цели, а второе — нечеткому результату настройки.

В процессе накопления сигнала в накапливающем сумматоре 7 возможен случай, когда при очередном шаге сразу после того, когда сигнал был левее левой границы, он переходит в положение правее правой границы. В этом случае сигнал на выходе

1774333

Составитель В,Орлов

Редактор В.Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор С.Пекарь

Заказ 3927 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул,Гагарина, 101 второго блока 11 сравнения меняется на противоположный, что приводит к тому, что накапливающий сумматор 7 начинает работать на уменьшение. В результате генера-, тор всегда кончает работать при попадании 5 результирующего сигнала в случайный интервал.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержа- 10 щий генератор одиночного импульса, элемент задержки, генератор тактовых импульсов, первый и второй датчики чисел с равномерным распределением, блок вычис. ления левой границы, блок вычисления пра- 15 вой границы, сумматор, регистр памяти, накапливающий сумматор, два блока сравнения, счетчик, два формирователя импульсов, элемент И, причем выход генератора одиночного импульса соединен с входами 20 обнуления счетчика накапливающегр сумматора и через элемент задержки с выходом запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом разрешения суммирования накапливающего сум- 25 матора и входом опроса первого датчика с равномерным распределением, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход и выход которого соединен со-. ответственно с выходом регистра памяти и 30, информационным входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков сравнения, выход "Больше или равно" первого блока сравнения соединен через-пер- 35 вый формирователь импульсов с первым входом элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом "Меньше или равно" второго блока сравнения, счетный вход счетчика соединен с выходам генератора тактовых импульсов и входом опроса второго датчика чисел с равномерным распределением, выход которого соединен с входами блока вычисления правой границы и блока вычисления левой границы, выход которого соединен с вторым входо." первого блока сравнения„выход блока вычисления правой границы соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход "меньше или равно" которого соединен с входом задания знака суммирования накапливающего сумматора, выход элемента И соединен с входом останова генератора одиночного импульса, о л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при нечетком задании параметра положения функции принадлежности, в него дополнительно введены третий датчик чисел с равномерным распределенйем; второй элемент задержки, второй и третий сумматоры, причем вход опроса второго датчика чисел с равномерным распределением подключен к выходу генератора одиночного импульса, а выход через второй элемент задержки подключен к первым входам второго и третьего сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно блока вычисления левой границы и блока вычисления правой границы, а выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков сравнения.