Устройство для формирования марковских процессов
t=xHи:Ii=,,. библиоте . 1 Б я
Союз Советских
Социалистических
Республик рц74(т479
) .— (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140478 (21) 2604764/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (g (2
G F 1/02
G 07 С 15/00
Государстаекиый комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 070780. Бюллетень №
Дата опубликования описания 070780 (бз) УДЯ 681. З25, (088.8) Г. Ф. Филаретов, Н. A. Глазунова, С. В. Богданов и .А. Л. Качанов (72) Авторы изобретения
Московский ордена Ленина Энергетический институт (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАРКОВСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при создании специальной моделирующей аппаратуры для формирования случайных процессов с заданными 5 вероятностными характеристиками.
Известно устройство для формирования случайных процессов с заданными вероятностными характеристиками, содержащее два источника радиоактивно- 10
ro излучения, два:поглощающих экрана, два детектора излучения и формирующий каскад-триггер (1j.
Недостатком этого устройства является низкая точность в задании интен-15 сивности потоков запускающих и срывающих импульсов, т.е. вероятности появления импульсов на выходе устройства.
Иэвестяо другое устройство, для устранения. недостатков устройства, содержащее блок управления, сдвиговый регистр, 6уферный регистр,:цифроаналоговый преобразователь, управляемый 25 ,вероятностный коммутатор и реверсивный счетчик (2).
Недостатком этого устройства является невозможность регулирования Зо
2 вероятности перехода иэ одного состояния в другое.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению, является устройство для генерирования бинарной последовательности марковского типа, содержащее четыре двухвходбвых логических элемента И, первые:, входы которых являются входами устройства, вторые входы первой пары элементов
И объединены и являются прямым выходом триггера, вторые входы второй пары также объединены и соединены с инверсным выходом триггера, а два входа триггера, являющиеся выходами устройства, соединены с выходами двухвходовых(логических элементов
ИЛИ, один из входов первого элемента
ИЛИ соединен с выходом первого элемента И первой пары, другой вход соединен с выходом первого элемента И второй пары, один из входов второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И первой пары, другой вход соединен с выходом второго элемента И второй пары (3).
Недостатком устройства является невозможность регулирования вероятности перехода в зависимости от предыдущих состояний цепи.
746479
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет регулировайия вероятности перехода в зависимости от предыдуй их состояний цепи. для достижения поставленной цели в устройство для формирования марковских процессов, содержащее триггер, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом; первого генератора случайного потока импульсов, вход которого соединен с вйходом генератора тактовых импульсов, введены- Регист > сдвига," дешифратор, второй генератор случайного потока импульсов и второй элемент И, выход которого объединен с выходом первого элемента И, а первый вход второго элемента И соединен с выходом второго генератора случайного потока импульсов,,вход которого подклю- 20 чен к выходу генератора тактовых имйульсов и ко входу сдвиг, регистра сдвига, вход запись которого подключен к единичному выходу триггера, а выходы регистра сдвига явля- Q5 ются выходами устройства и через дешифратор подключены ко вторым входам элементов И соответственно.
Блок-схема устройства приведена на чертеже. . ЗО
Устройство содержит два генератора 1 и 2 случайного потока импульсов, выходы каждого иэ генераторов соединены с информационным входом соответствующего иэ элементов 3, 4 И, 35 выходы которых объединены и подключены по цепи обратной связи к счетному входу триггера 5, выход которого соединен со входом запись двухразрядного сдвигового регистра б, выход каждого разряда которого является вы" ® ходом устройства и соединен соответственно с первым и вторым входом-дешифратора 7, два выхода которого соеди" иены с управляющими входами элемен-,, тов. 3, 4 И причем выход- генЕратора 45
8 тактовых импульсов подключен к входу сдвиг сдвигового регистра 6 и генераторов 1 и, 2 случайного потока импульсов.
Объединение выходов"эЛеМе й;ов "- " 5р
3 и 4 И можно производить через логический элемент ИЛИ, либо, если поз воляет элементная база, с помощью монтажного ИЛИ.
Генераторы 1 и 2 случайного"потока импульсов представляют собой вероят " ностнйе элементы с изменяеъйм уровнем опорного напряжения.
При подаче разрешающего потенциала на управляющий вход одного из элементов 3 И, или 4 И импульс от гене- 60 ратора 1 или 2 случайного" тотЬ Ж=импульсов поступает на счетный вход " триггера 5, состояние которого- с при ходом тактового импульса перепишется в первый разряд регистра б сдвига. С 65 приходом очередного тактового импульса содержимое первого разряда регист-.. ра сдвига 6 переместится во второй разряд, а в первый разряд запишется новое состояние триггера 5. Таким образом„ будут запомнены два предшествующих состояния триггера 5. Очередное состояние триггера 5 полностью будет определяться двумя предшествующими состояниями, так как разрешающий потенциал на управляющие входы элементов 3 И или 4 И поступает,с выходов дешифратора 7, который дешифрирует состояния разрядов регистра б сдвига. Так как для двухраэрядного регистра возможйй четыре комбинации состояний разрядов регистра,. то на первый элемент И разрешающий потенциал подается при совпадении состояний разрядов регистра 7, а на второй злеМент И вЂ” при несовпадении этих состояний.
Корреляционная функция такого процесса, марковского процесса второго порядка, в общем случае имеет вид где R(8h) - ординаты корреляционной Я„,Я „- элементы матрицы перехода; л
К оо 1 Ж ЬЗ Матрицу перехода зададим следующим образом 1-а 0 а 0 ь 0 1-b 0 <* . 0 10 о Ь а 0 0 а О. k-Ь;Ь>0 Таким образом, автокбрреляционная фуйкция марковского процесса второго порядка полностью определяется вероятностями перехода, т.е. величинами а и b, которые задаются как вероятности появления сигналов на выходах генераторов случайных импульсов 1 и 2 соответственно. Управление величинами а и b позволяет регулировать вероятность перехода цепи и, соответственно, автокорреляционную функцию. Генератор тактовых импульсов 8 обеспечивает сдвиг информации в регистре 6 сдвига и опрашивает ге нераторы 1 и 2 случайного потока импульсов Преимуществом данного генератора является "то, что при сохранении простоты реализации он позволяет формировать последовательность с заданной автокорреляционной функцией, которая может изменяться в широких пределах. Ссответствующая спектральная плот746479 Формула изобретения Составитель A.Êàðàñoâ Техред A.КуликовскаяКорректор М.Демчик Редактор И.Ковальчук Заказ 4103/17 тираж 751 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ! ность аналогична дробнорациональным спектральным плотностям для;непрерывных автокорреляционных функций. Устройство для формирования марковских процессов, содержащее триггер, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход .которого соединен с,выходом первого генератора случайного потока импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет регули-. рования вероятности перехода в зависимости от предыдущих состояний цепи, оно содержит регистр сдвига, дешифратор, второй генератор случайного по:- 20 тока импульсов и второй. элемент И, выход которого объединен с выходом первого элемента И, а первый вход второго элемента И соедин с вйходом второго генератора случайного потока импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, ко входу сдвиг регистра сдвига, вход запись которого под- ключен к единичному выходу триггера, а выходы регистра сдвига являются выходами устройства и через дешифратор " подключены ко вторым входам элемен-. тов И соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 365024, кл. G 06 G 7/52, 1972. 2.. Авторское свидетельство СССР Р 489098, кл. G 06 Р 1/02, 1975. 3. Яковлев В.В., Федоров P.Ô. Стохастические вычислительные ма шины, 1974, с. 335 (прототип).