Устройство для получения случайных чисел
408300
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.11.1972 (№ 1747965/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.Õ11,1973. Бюллетень № 47
Дата опубликования описания 12.IV.1974
М. Кл. G 06f 1/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения
Ю. В. Пятков и К. Г. Финогенов
Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
Изобретение относится к средствам вычислительной техники и предназначено для реализации на ЭВМ метода Монте-Карло, а также для использования в стохастических моделях систем массового обслуживания, теории надежности и т. д.
Известны устройства, позволяющие получать случайные числа с произвольными законами распределения. Необходимой частью этих устройств является одна из модификаций датчика случайных, равномерно распределенных чисел и запоминающее устройство, в котором записываются какие-либо параметры моделируемой функции распределения.
Такие устройства характеризуются сложностью, обусловленной использованием громоздких запоминающих устройств и невозможностью получения с помощью одного датчика сразу нескольких законов распределения (без переналадки) . Последний недостаток является особенно существенным, так как реализация метода Монте-Карло, моделирование ситуаций массового обслуживания и т. п. чаще всего сводится к необходимости генерировать последовательно через короткое время случайные числа с отличными один от другого законами распределения. В настоящее время эта задача может решаться лишь
Цель изобретения — расширение области применения устройства. Для этого предлагаемое устройство содержит блок задания моделируемых законов распределения, выполненный на резисторной матрице, одни входы которой подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход 10 которого соединен с выходом первого датчика случайных чисел, выходы резисторной матрицы через соответствующие схемы «ИЛИ» подключены к потенциальным входам управляемых дискриминаторов, импульсные входы 15 которых соединены с выходом преобразователя код — аналог, вход которого соединен со вторым датчиком случайных чисел, другие входы резисторной матрицы подключены к шине. 20 На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из генератора опроса 1, соединенного с датчиком 2 случайных равномерно распределенных чисел (ДСЧ) и через 25 линию задержки 3 — с ДСЧ 4; дешифратора 5, ко входам которого присоединены выходы ДСЧ 2; резисторной матрицы 6, состоящей из m столбцов по k последовательно соединенных резисторов в каждой, причем верхние 30 концы (па чертеже все m столоцов) зазем408300 1О 15 го 25 зо 45 лены, а нижние присоединены к выходам дешифратора 5, и схем «ИЛИ» 7, каждая на т входов, подключенных к одному из и столбцов матрицы 6 на заданной, считая, например, от шины «земля», высом; п дискриминаторов 8, управляемых потенциалами, снимаемыми с матрицы 6 схемамп «ИЛИ» 7; преобразователя код — аналог 9, выход которого подан на импульсные входы сразу всех управляемых дискримпн;поров 8, а вход подсоединен к ДСЧ 4. Предлагаемое устройство является аппаратурной реализацией известного алгоритма Неймана получения случайных чисел с произвольным законом распределения. Устройство работает следующим образом. Импульс от генератора опроса 1 вводит случайное число в ДСЧ 2. B дешифраторе 5 возбуждается выход, соответствующий числу, записавшемуся в ДСЧ 2, и в столбце резисторов матрицы 6, присоединенном к возбужденному выходу децгифратора, начинает протекать ток. Количество т столбцов матрицы равно числу возможных значений моделируемой случайной величины, а количество резисторов k в каждом столбце — числу градаций по вероятности. Предлагаемое устройство позволяет генерировать одновременно случайные числа с различными законами распределения. Рассмотрим процедуру получения реализаций i-ого закона распределения. Как было описано выше, срабатывание генератора 1 приводит к тому, что в одном, случайно выбранном, столбце матрицы 6 начинает протекать ток. На заданной высоте (считая от шины «земля») к этому столбцу подключен один из входов i-ой схемы «ИЛИ» 7. Разность потенциалов между «землей» и точкой присоединения схемы «ИЛИ» пропорциональна ординате i-ой функции распределения f (õ) для значения аргумента, записанного в данный момент в ДСЧ 2. . Таиим образом, расположение всех m входов i îé схемы «ИЛИ» задает огибающую i-ой функции распределения. Переналадка устройства на генерацию новой серии законов распределения сводится к перекоммутации входов схемы «ИЛИ». Потенциал, снятый i-ой схемой «ИЛИ» 7, подается на вход управления -ого управляемого дискриминатора 8. Импульс от генератора 1 через линию задержки 3 вводит случайное число в ДСЧ4, которое преобразуется в преобразователе 9 код — аналог в импульс с амплитудой, пропорциональной числу, записанному в ДСЧ 4. Этот импульс поступаег сразу на все импульсные входы управляемых дискриминаторов 8. Если он не проходит через -ый дискриминатор, то число, записанное в ДСЧ 4 в соответствии с алгоритмом Неймана, принимается за реализацию случайной величины с -ым законом распределения, В противном случае считается, что в данном цикле такая реализация не получается. Таким образом, реализации моделируемого закона отбираются из ДСЧ 2, а признак принадлежности случайного числа, образовавшегося в ДСЧ 2, к реализациям i-ого закона распределения вырабатывается i-ым дискриминатором 8. Предмет изобретения Устройство для получения случайных чисел, содержащее дискриминаторы, преобразователь код — аналог, схемы «ИЛИ», дешифратор, генератор опроса, выход которого подключен к первому датчику случайных чисел непосредственно, а ко второму — через линию задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит блок задания моделируемых законов распределения, выполненный на резисторной матрице, одни входы которой подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом первого датчика случайных чисел, выходы резисторной матрицы через соответствующие схемы «ИЛИ» подключены к потенциальным входам управляемых дискриминаторов, импульсные входы которых соединены с выходом преобразователя код — аналог, вход которого соединен со вторым датчиком случайных чисел, другие входы резисторной матрицы подключены к шине. 408300 Составитель Э. Сечина Редактор Т. Иванова Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова Техред Л. Богданова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 834/12 Изд. № 311 Тираж 647 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
