Генератор одномерных дискретных случайных блужданий

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов. Цель изобретения расширение класса решаемых задач за счет контроля уровней перехода блуждания . Генератор одномерных дискретных случайных блужданий содерзвшт управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информадаонными входами блока .ключей. Первый информационный вьдход блока ключей подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом Пуск генератора, а второй управля(Щ1Й вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов. Счетный вход последнего объединей с входами сброс счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИШ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов. Входь вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов . Выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора . Генератор также содержит два переключателя, два элемента И и два инвертора. Вход первого инвертора объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационно му выходу блока ключей. Вход второго (Л инвертора объединен с перВ№4И входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей. Выходы инверторов соединены с вторыми входами элементов И соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами переключателей соответственно . Выходы переключателей соединены с входами генераторов пачек импульсов соответственно, В каждом такте работы генератора значение содержимого реверсивного счетчика может измениться либо на положительную величину а, либо на отрицательную величину в, либо остаться неизменным, что и соответствует требуемому закону распределения уровней переходов. Генератор позволяет моделировать процесс одномерных дискретных случайных блужданий и определять экспеоиментальНо еррятность поглощения блуткдающей частицы в одном из двух режимов. В первом режиме моделирутатся блуждания с за

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 1 G 06 F 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,/ — 3::

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3919792/24-24 (22) 12.05.85 ! (46) 07.12.86. Бюл. Ф 45 (72) В.С.Знаменский и А.Н.Симикин (53+ 681. 3 25 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 538383, кл. G 06 F 7/58, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Р 430488, кл. G 06 F 7/58, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 1061139, кл. С 06 F 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР ОДНОИЕРНЫХ.ДИСКРЕТНЫХ

СЛУЧАЙНЫХ БЛУЖДАНИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов. Цель изобретения— расаирение класса решаемых задач sa счет контроля уровней перехода блуждания. Генератор одномернык дискретных случайных блужданий содержит управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока .ключей. Первый информационный выход блока ключей подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом "Пуск" генератора, а второй управляющий вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов. Счетный вход последнего объединей с входами

"Сброс" счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов. Входы вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам

„„SU, 1275437 А 1 первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов ° Выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента

ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и . подключен к выходу второго дешифратора. Генератор также содержит два переключателя, два элемента И и два инвертора. Вход первого инвертора объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационному выходу блока ключей. Вход второго инвертора объединен с первыми входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей. Выходы инверторов соединены с вторыми входами элементов И соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами переключателей соответственно. Выходы переключателей соединены с входами генераторов пачек импульсов соответственно, В каждом такте работы генератора значение содержимого реверсивного счетчика может измениться либо на положительную величину "а", либо на отрицательную величину "в", либо остаться неизменным, что и соответствует требуемому закону распределения уровней переходов. Генератор позволяет моделировать процесс одномерных дискретных случайных блужданий и определять экспериментально вероятность поглощения блуждающей частйцй в одном из двух режимов. В первом режиме моделируются блуждания с законом распределения уровней переходон, имеющим четыре составляющие,", П(-н), II(a-в), П(о), П(а). Во втором режиме моделируются блуждания с законом распределения уровней перехода, имеющим

75437 три составляющих: П(-в), П(о), П(н).

Необходимая точность определения вероятностей поглощения. обеспечивается соотнетствующим выбором емкости счетчика циклов. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайных процессов, Цель изобретения — расширение 5 класса решаемых задач за счет контроля уровней перехода блуждания.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит управляемый 10 генератор 1 случайных последовательностей кодов, вход 2 "Пуск", блок 3 ключей, генераторы 4 и 5 пачек импульсов, счетчик 6 тактов, реверсивный счетчик 7, дешифраторы Я и 9, 15 счетчики 10 и 11, элемент KTH 12, счетчик 13 циклов, элементы HE 14 и 15, элементы И 16 и 17„ переключатели 18 и 19.

Генератор имеет два режима работы. 20

Для включения генератора в первый режим переключатели 18 и 19 устанавливаются в положение 1. Для включения генератора во второй режим переключатели 18.и 19 устанавливаются н по ложение 2 ° В первом режиме генератор работает аналогично известному.

Генератор случайных последовательностей кодов генерирует три последовательности импульсов: регуляр- 30 ную последовательность тактовых импульсов и две независимые случайные последовательности, импульсы которых появляются одновременно с тактовыми.

Вероятйость появления импульсов случайных последовательностей могут независимо устанавливаться в пределах

0-1.

После включения блока 3 ключей с помощью входа "Пуск" 2 случайные последовательности импульсов с выхода генератора 1 через переключатели 18 и 19 поступают на входы генераторов пачек импульсов 4 и 5, а тактовые импульсы — на вход счетчика 6 тактов.

Генераторы пачек импульсов при поступлении на их входы каждого импульса формируют на выходе н пределах тактового интервала пачку импульсов.

Каждый генератор позволяет устанавливать требуемое число импульсов в пачке. Количество импульсов в пачке, формируемой генератором 4, выбирается равным требуемому уровню отрицательного перехода b, а в пачке, форми» руемой генератором 5, — требуемому уровню положительного перехода d

Пачки импульсов " выходов формирователей поступают на вход вычитания и суммирования реверсивного счетчика 7 соответственно.

В каждом такте работы генератора возможно появление одной иэ четырех ситуаций: импульс появляется только на 3-м выходе генератора импульс появляется только на 2-м выходе генератора 1; импульсы появляется на 2 и 3-м выходах генератора 1; импульсы на 2 и 3 выходах генератора 1.отсутствуют.

В зависимости от сложившейся ситу» ации содержимое реверсивного счетчика может измениться в каждом такте на положительную величину И, отрицательную величину о, величину равную разности (o-о) или остаться неизмен-. ным соответственно.

Таким образом, в данном режиме генератор формирует одномерные дискретные случайные блуждания с законом распределения уровней переходов, имеющим четыре составляющих.

Содержимое реверсивного счетчика сраннивается с порогами, играющими роль поглощающих экранов, которые за3 1275 даются дешифраторами 8 и 9. Появление импульса на выходе дешифратора равносильно достижению блуждающей частицей соответствующего поглощающего экрана.

Факт поглощения регистрируется счетчиками 10 и 1 . Длительность одного цикла эксперимента задается емкостью счетчика тактов 6. Очередной цикл эксперимента заканчивается, если происходит поглощение частицы на одном 10 из экранов или после заполнения счетчика тактов. При этом импульс с выхода одного из дешифраторов или с выхода счетчика тактов через элемент ИЛИ поступает на вход счетчика циклов и <5 сбросовые входы реверсивного счетчика и счетчика тактов для приведения их в исходное состояние. Число циклов эксперимента задается емкостью счетчика циклов. При его переполнении 20 закрывается ключ 3. Вероятность поглощения частицы определяется как частное от деления суммы показаний счетчиков поглощения на емкость счетчика циклов. 25

Во втором режиме работы генератора моделируется процесс одномерных дискретных случайных блужданий с законом распределения уровней переходов, имеющим три составляющих: П(- Ы; П(о); 30

П(а).

Работа генератора в этом режиме отличается от работы в первом режиме следующим.

Переключатели 18 и 19 устанавлива-35 ются в положение 2. Импульсы случайных последовательностей с выхода блока 3 ключей подаются на первые входы элементов И 16 и 17 соответственно.

Одновременно эти импульсы инвертиру- 40 ются элементами HE 14 и 15 и с их выходов подаются перекрестно на вторые входы элементов И. В исходном состоянии напряжения с выходов инверторов держат элементы И в открытом состоянии. При появлении импульса случайной последовательности только на одном из выходов генератора 1 этот импульс беспрепятственно прохо-. дит через соответствующий элемент И и через переключатель поступает на вход соответствующего генератора пачки импульсов. При этом другой элемент

И запирается импульсом с выхода соответствующего элемента HE. В случае 5 одновременного появления импульсов случайных импульсных последовательностей на обоих выходах блока ключей

437 4 оба элемента И запираются и этн импульсы на входы генераторов пачек импульсов не проходят.

Формула изобретения

Генератор одномерных дискретных случайных блужданий, содержащий управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом

"Пуски генератора, а второй управляющий вход блока ключей подключен к выходу переполнения счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами "Сброс" счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход- которого подключен к выходу счетчика тактов, входы вычитания и суммирования реверсивного счетчика подключены к выходам первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход первого дешифратора соединен с счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет

/ контроля уровней переходов блуждания, он дополнительно содержит два переключателя, два элемента И и два элемента НЕ, вход первого элемента НЕ объединен с первыми входами первого элемента И и первого переключателя и подключен к второму информационному выходу блока ключей, вход второго элемента HE объединен с первыми входами второго элемента И и второго переключателя и подключен к третьему информационному выходу блока ключей, выходы первого и второго элементов

НЕ соединены с вторыми входами второго и первого элементов И соответственно, выходы которых соединены. с вторыми входами второго и первого переключателей соответственно, выходы которых соединены с входами первого и второго генераторов пачек импульсов соответственно.

1275437

Составитель А Карасов

Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник

Редактор В.Иванова

Заказ 6562/41 Тираж 671 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