Генератор случайных чисел

378828

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 23.IV.1971 (Фе 1650336/18-24) с присоединением заявки №

Пр иор итет

Опубл иковано 18ЛЧ.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описан ия 17Л 11.1973

М. Кл. G 061 1/02

Комитет llo делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325 36(088 8) Автор изобретения

В. П. Гондарев

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для получения случайных чисел с двоично-кодированными функциями распределения.

Известны генераторы случайных чисел, содержащие блок схем «И», управляющий регистр сдвига, блок умножения — сложения, один вход которого соединен с выходом блока равномерно распределенных случайных чисел, другой — с выходом блока схем

«ИЛИ», блок преобразования интервала, выход и вход которого соединены с выходными клеммами устройства.

Для сокращения оборудования в предлагаемом устройстве выходы младшего разряда управляющего регистра сдвига, подключены к соответствующим входам блока умножения —, сложения, выход которого подключен к первому входу блока схем «ИЛИ», а через блок схем «И» — ко входу блока преобразован ия интервала, вторые входы блока схем

«ИЛИ» и блока схем «И» соединены со входной клеммой считывания.

На чертеже изображена схема предлагаемого генератора.

Он содержит блок 1 равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел, блок 2 умножения — сложения функций распределения, управляющий регистр сдвига

3, блок схем «И» 4, блок схем «ИЛИ» 5, блок б преобразования интервала, шину считывания 7, шины 8 и 9 установки начального состояния и сдвига регистра, выходные клеммы 10 и 11.

Блок равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел соединен с одним входом блока умножения — сложения функций распределения, выход которого через блок схем «ИЛИ» 5 соединен со своим вторым входом. В блок 2 заложен алгоритм выбора большего или меньшего из двух входных чисел в зависимости от управляющего кода, поступающего с регистра сдвига 8.

Алгоритмам выбора большего и меньшего чисел соответствуют операции умножения

F3 (x) = F, (x) F3 (x) и сложения

F4(х) Рт(х)+F3(x) Рт(х) F»(х) исходных F, (х), F,(х) функций распределения. С выхода блока умножения — сложения функций распределения числа У через блок схем «И» 4 поступают на выход 10 и на блок б преобразования интервала, где реализуется алгоритм

25 хл — — х, + (х;,i — ху) у„ (1) преобразования чисел Ун на интервале (х;, Х,+т).

Генератор работает следующим образом.

30 Функция распределен ия выходных случайных

378828

45 чисел задается п-разрядным двоичным числом, которое записывается по входу 8 в регистр сдвига 3. Нулевой и единичный выходы младшего разряда регистра 3 управляют работой блока умножения — сложения функций распределения. При этом в блоке 2 выполняется операция умножения функций распределения, если в младшем разряде регистра 3 записано нулевое значение, или операция,сложен ия функций распределения, если в млад; шем разряде регистра записано единичное значение. Импульсы сдвига по шине 9 продвигают по кольцу содержимое регистра, который вышеупомянутым образом управляет работой блока умножения — сложения функций распределения,. Выход блока 2 подключается ва один из своих входов. После и — 1 сдвигов регистра 3 в блоке 2 соответственно выполняется и операций умножения — сложения функций распределения, на блок схем «И» и блок схем «ИЛИ» подается импульс считывания. В результате число Уа с выхода блока 2 подается непосредственно на выход 10 и при необходимости на блок б преобразования интервала, где реализуется алгоритм (1). Через блок схем

«ИЛИ» импульсом со входа 7 во все разряды входного регистра блока 2 по второму входу записываются единичные значения. Это обеспечивает (по первой со стороны младших разрядов единице управляющего кода регистра 3) занесение во входной регистр блока 2 по второму каналу равномерно распределенного числа с генератора, т. е, подготовку устройства по первой единице регистра со стороны младших разрядов. Код в регистре продвигается по кольцу и через каждые n — 1 сдвигов регистра с выходов 10 и 11 снимаются числа с двоично-кодированными функциями распределения.

Устройство позволяет получить (2" —.1) числовых последовательностей с различными двоично-кодированными полиноминальн ыми функциями распределения. При этом по двоичному коду, записанному в регистр, можно непосредственно определить вид функции распределения выходной последовательности.

Младшие разряды этого числа до первой, единицы включительно несут подготовительную нагрузку, обеспечивая лишь подачу числа равномерно распределенной последовательности н а второй вход блока 2. Каждый из остальных разрядов должен последовательно интерпретироваться как операция умножения функций р аспределения, если разряд нулевой, или как операция сложения функций раопределения, если разряд единичный.

В качестве примера для функции распределения, определяемой семиразрядн ым двоичным кодом 1000100, можем написать (У ооо оо) = У+ У вЂ” У где Y — функция равномерно распределенной на интервале (х;, х;+ ) числовой последовательности.

Нулевой код регистра может использваться для контроля работоспособности генератора.

При занесении ненулевого кода в этот регистр с выхода блока умножения — сложения функций распределения должно сн иматься максимально возможное число Y,„,, если оно было предварительно записано по шине 7 в блок 2.

Предмет изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий блок схем «И», управляющий кольцевой регистр сдвига, блок умножения — сложения, один вход которого соединен с выходом блока равномерно распределенных случайных чисел, другой — с выходом блока схем

«ИЛИ», блок преобразования интервала, выход и вход которого соединены с выходными клеммами устройства, отличающийся тем, что, с целью сокращения оборудования, выходы младшего разряда управляющего регистра сдвига подключены к соответствующим входам блока умножения — сложения, выход которого подключен к первому входу блока схем «ИЛИ», а через блок схем «И»вЂ” ко входу. блока преобразования интервала, вторые входы блока схем «ИЛИ» и блока схем «И» соединены со входной клеммой считывания генератора.

378828

Редактор Т. Фадеева

Заказ 1979/5 Изд. № 455 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Э. Сечина

Техред 3. Тараненко

Корректоры: Л. Чуркина и E. Михеева