Генератор случайных чисел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зайвлено 26,1278 (21) 2709182/18-24 (5()М. КЛ.

G 06 F 1 02

G 07 С 15/00 с присоединением заявмм Н9 (23) Прнормтет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15J.ÎßÎ

РЗ) УДК 681, 325 (088, 8) (72) Авторы из обретен и я

A.Ã. Кан, М.А, Раков, А.l0. Раскина и Ю.С. Спиридонов (71) Заявитель (54 ) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к вычисли-, тельной технике и предназначено для получения случайных чисел с заданным законом распределения.

Известно устройство для получе- 5 ния случайных чисел с заданным законом распределения, содержащее генератор равномерно .распределенных случайных чисел и блок задания функции распределения. Данное уст- 10 ройство отличается большой сложностью (1), Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор случайных чисел (2),содержащий блок формирования равномерно,распределенных случайных чисел, соединенный через блок формирования случайных величин и через сдвнгатель со входами выходного регистра, и де- 2О шифратор, включенный между выходом блока формирования случайных величин и входами сдвигателя, Известный генератор не всегда обеспечивает заданную точность an- 25 проксимации. Кроме того, он позволяет получать случайные числа только с непрерывными распределениями, Если же интегральная функция распределения имеет разрывы первого рода, 2 то генератор дает большую погрешность аппроксимации.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения поставленной цели в известный генератор случайных чисел, содержащий источник равномерно распределенных случайных сигналов, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, введены сумматор, переключатель и умножитель, Первый вход умножителя обьединеи со входом первого блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножителя и первым входом переключателя, Второй и третий входы переключателя соединены с выходами умиоамтеля и второго блока памяти соответственно, Выход переключателя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым выходом первого блока памяти, а выход сумматора является выходом генератора.

Структурная схема генератора приведена на фиг. 1; интегральная плотность распределения - на фиг. 2.

Генератор случайных чисел содержит последовательно соединенные ис771654

Формула изобретения

50 точник 1 равномерно распределенных случайных сигналов, умножитель 2, переключатель 3 и сумматор 4, выход которого является выходом генератора, блоки памяти 5,6.; Входы блоков 5 и 6 подсоединены к выходу источника сигналов 1, первый выход блока 5 подключен ко второму входу сумматора

4, второй выход — ко вторым входам умножителя 2 и переключателя 3, а выход блока 6 подключен к управляющему входу переключателя 3.

Генератор работает следующим образом.

Кривая интегрального закона распределения аппроксимируется кусочно-линейной функцией с заданной точностью (см. Фиг. 2), При этом точки разрыва функции должны совладать с границами интервалов х ° В блок памяти 5 вводятся максимальные значени интегральной функции распределения в точках х> л Г = F (xD + О) (цепи установки на фиг. 1 не показаны) °

Таким образзм, блок 5 настраивается на выдачу (с вероятностями

Р =hF„, A Fg)дискретных величин х и соответствующих им значений ийтервалов hj = х „ — х . Для осуществления случайной выборки величин х и Д ко входам блока

5 подключены выходы источника 1 равномерно распределенных случайных сигналов 1, Величины х; и Ь поступают на выход блока 5 в том случае, если число у, поступившее на вход блока 5, соответствует условию: у (ЛР,„Этим обеспечивается задание вероятности Р— — ЛР— АР, В блок памяти 6 заносятся значения интегральной: кривой справа и слева от точки х

ЛF> = Р(х + 0), F> = F (x,< — 0).

Блок 6 формирует управляющий сигнал на своем выходе в случае

nF> С у 4 Л Р +1, т,е. с вероятностью (} .= ЛР + -ПР, В связи с этим блок 6 построен аналогично блоку 5.

При отсутствии управляющего сигнала в умножителе 2 происходит формирование равномерно распределенного на интервале (x>, х ) числа путем умножения равномерно распределенного числа у, поступившего с источника 1 сигналов на b, поступившего с блока 5. Посколько управляющий сигнал отсутствует, то переключатель 3 находится в положении, указанном на фиг, 1, Число у р д пройдя переключатель 3, складывается в сумматоре 4 с граничной точкой х> поступившей с блока 5, т.е. получаем

+by

Если в блоке 6 сформировался управляющий сигнал, то это означает наличие в заданном интервале точки, соответствующей разрыву интегральной кривой, В этом случае переключатель

3 подключает свой выход ко второму входу и в сумматоре 4 производится сложение х> и b, т.е. формируется величина

15 хС = х +д = x)+ > соответствующая точке разрыва (см, фиг ° 2) .

Так как значения интервалов аппроксимации произвольны, то этим обеспе щ чивается более высокая точность преобразования. Воэможность же аппроксимации разрывных функций позволяет расширить функциональные воэможности предлагаемого устройства °

Генератор случайных чисел, содержащий источник равномерно распреЗо деленных случайных сигналов, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков памяти, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит сумматор, переключатель и умножитель, первый вход которого обаединен со входом первого блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом умножите4О ля и первым входом переключателя, второй и третий входы которого .соединены с выходами умножителя и второго блока памяти соответственно, а выход переключателя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым выходом первого блока памяти, а выход сумматора является выходом генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 430465, кл, G 06 F 1/02, 1972, 2, Авторское свидетельство СССР

9 439798, кл, G 06 F 1/02, 1973 (прототи и) .

771654

F(l/

nFJ,>

a F>

nF>

5 «JH иг.2

Составитель A. Kapacos

Редактор Т. Орловская Техред Е.Гаврилешко Корректор Н. Бабинец

Эаказ 6698/60 Тирам 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного ковжтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Умгород, ул. Проектная, 4