Патент ссср 410381

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Всеооюэнал

1 л теитко-техническ®ие библиотекаМ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 5Х.1972 (№ 1784031/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 25.IV.1974

М. Кл. G 06f 1/02

Гасударственный комитет

Совета министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 681.324(088.8) Автор изобретения

В. П. Гондарев

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

СТОХАСТИ ЧЕСКИ Й ФУНКЦИОНАЛ ЬН Ь1 Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для получения случайных чисел с заданными законами распределения вероятностей на основе стохастической реализации кусочно-линейной аппроксимации плотности распределения вероятностей.

Известен стохастический функциональный преобразователь, предназначенный для получения случайных чисел, содержащий генератор случайных чисел, один выход которого через блок выборки, запоминающее устройство и сумматор подключен к выходному регистру, другие выходы генератора через блок умножения-сложения, соответствующие схемы «И» и схему «ИЛИ» подключены к выходному регистру, выход запоминающего устройства (ЗУ) подключен к блоку выборки.

Однако наличие в преобразователе вероятностного двоичного блока требует дополнительного хранения и запоминающем устройстве iU чисел, задающих угол наклона аппроксимирующих прямых, и дополнительного (четвертого) выхода с генератора равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел.

Цель изобретения заключается в упрощении процесса получения случайных чисел.

В предлагаемом стохастическом функциональном преобразователе эта цель достигается путем подключения выходов ЗУ к управляющим входам схем «И», а выхода схемы

«И» — к сумматору одноразрядных двоичных символов.

Преобразователь содержит генератор 1 равномерно распределенных в интервале 0,1 случайных чисел, блок 2 выборки интервалов;

ЗУ 3; блок 4 умножения — сложения композиции законов распределения; схемы «И»

10 5 — 7; схему «ИЛИ» 8; сумматор 9 одноразрядных двоичных символов и выходной регистр 10.

В основу работы предлагаемого стохастического функционального преобразователя по15 ложено представление кусочно-линейной аппроксимированной плотности распределения при равномерном разбиении аргумента через взвешенные по вероятностям P„. треугольные распределения.

20 Для случайной выборки треугольных распределений в стохастическом функциональном преобразователе используется блок выборки интервалов 2, входы которого соединены с генератором 1 и ЗУ 3. Выборка того или дру25 гого треугольного распределения производится путем сравнения чисел равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности с значениями функции распределения выборки интервалов, вычисленными по

З0 вероятностям P и записанными в ЗУ 3, х; — граничная точка интервала;

j1 ii<) — cooTBe l cTB0Hno целая и дробная части чисел У;, случайных последовательностей; законы распределения которых по выбору могут быть равны произведению (lг = 1), сумме (Й =2) или композиции (k=3) равномерно распределенных на интервале 0,1 числовых последовательностей. где

Стохастический функциональный преобразователь работает следующим образом. 40

Генератор 1 выдает три числа равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности. Одно из них подается в блок выборки интервалов, а два других— в блок умножения — сложения и композиции 45 законов распределения. В блоке 2 происходи г сравнение числа с генератора 1 с значениями функции распределения выборки интервалов.

В ЗУ 3 (с привязкой к значениям функции . распределения выборки интервалов) записываются значения. граничных точек интервалов и признаки операций умно.кения — сложени:.композиции законов распределения.

Блок 4 выполняет операции умножения— сложения композиции законов распределения равномерно распределенных на интервале 0,1 случайных чисел. В его основу могут быть положены известные алгоритмы выполнения 10 операций умножения, сложения функций распределения, выполняемых соответс венпо путем выбора большего или меньшего из входных чисел и операции композиции законов распределения, выполняемой путем суммиро- 15 вания входных чисел. Возможно применение и других алгоритмов зыпо",íåíè", рассматриваемых операций, учитывающих совокупность их свойств, позволяюш,их выразить одну операцио через другие и упростить реализации "0 блоков умножения — слсжепия композиции законов распределения.

В стохастическом функциональном преобразователе реализуется алгоритм. х, = х, + У„. 2 " + (У„,1 2 ", В блоке 4 выполняются операции умножения — сложения композиции законов распределения.

По выборке интервала ЗУ 3 считывается значение х;, которое подается в сумматор 9.

Одновременно с этим с ЗУ считывается признак операции, который открывает одну из схем «И» 5 — 7. Дробная часть (Y;g) чисел

Уи через схему «ИЛИ» 8 записывается в младшие разряды выходного регистра 10. Целая часть У >, чисел У,>, поступает в сумматор

9, где вычисляется сумма x;+Y;>, 2 — ", которая записывается в старшие разряды выходного регистра 10. Этим самым с помощью сумматора 9 выходного регистра 10 реализуется алгоритм (1) . Плотность распределения последовательности х; в пределах точности аппроксимации соответствует заданной.

Следует заметить, что на блок умножения— сложения комгозиции с генератора 1 может быть подано одно число, а в качестве второго использовано дробная часть результата композиции законов распределения, если она выполняется на сумматоре. Это положение вытекает из центральной предельной теоремы для окружности, частный случай которой утверждает, что дробная часть суммы равномерных в интервале 0,1 распределений всегда равно.перно распределена в интервале 0,1.

Предмет изобретения

Стохастический функциональный преобра,""гатель, содержащий генератор случайных

;;.сел, один вход которого через блок выборки подключен к запомина|ощему устройству, другие входы через блок умножения — сложения, соответствующие схемы И», схему «ИЛИ» подключены к выходному регистру, первый выход запоминающего устройства подключен к блоку выборки, второй выход через сумматор соединен с выходным регистром, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения работы устройства, второй выход запоминающего устройства подключен к управляющим входам схе;, «И», выход схемы «ИЛИ» подключен ко входу сумматора.

410381

Составитель Э. Сечина

Техред 3. Тараненко Корректор T. Добровольская

Редактор Л. Утехина

Тнпография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1024/3 Изд. № 363 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мияистров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5