JPS63501609A - ランダム・シ−ケンス発生装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ランダム・シーケンス発生装置と方法 技術分野 本発明はランダム・シーケンス発生装置、さらに詳しくは、ランダム・シーケン スを発生する一次元セル・オートマトンに関する。

背景技術 ランダムに見えるシーケンスが必要とされる目的は広範囲にわたり、様々である 。これらはモンテ・カルロ法では不偏サンプリングに使用され、また、自然確率 過程を模擬するために使用されている。さらに、ランダム・シーケンスはランダ ム化アルゴリズムをディジタル・コンピュータ上に実装する際にも使用され、こ れらの不予測性はゲーム理論（ｇａｍｅｓ　ｏｆ　ｃｈａｎｃｅ）で使用されて いる。ランダム・シーケンス発生装置は反復可能な雑音源として電子的テスト目 的に利用されている。

ディジタル・コンピュータでランダム・シーケンスを発生するには、まず固定長 の発生源から始まり、次に、反復的になんらかの変形をそれに加え、可能な限り 長いランダム・シーケンスを漸次的に抽出している。一般的に、シーケンスはそ のパターンの認識が不能であり、それについての予測が不能であり、それについ ての単純な説明が見付からない場合に、「ランダム」であると見なされる。しか し、有限の変形を繰り返すことによってシーケンスが発生できる場合であっても 、それに対する計算の結果、この単純な説明が明らかにならなければ、それはラ ンダムのように見えることになる。始源的な発生源を変形するには、計算ではそ れが復元できない程複雑である。

ディジタール・コンピュータによってかなり効率的にランダム・シーケンスが発 生できるようになったのは、極めて単純な変形を繰り返すと、極めて複雑な行動 が得られるという結果によるものである。その発生源がはるかに複雑な計算によ る以外推論できないシーケンスを、単純な計算で発生することができる。

実用目的とした最新のランダム・シーケンス発生コンピュータ・プログラムは、 線形合同関係式（ｘ’・ａＸ＋ｂモジューロＩ＋）％あるいは「シフト・レジス タ・シーケンス」（Ｓ、Ｗ、　Ｇｏｌｏｏｂ、Ｈｏ１（３ｅｎ−Ｄａｙ、　１９ ８７）で論述されているタイプの線形フィードバック・シフト・レジスタを基礎 にしている。これらのシステムがもつ線形性と単純性により、代数による完全な 分析が可能になり、ある種のランダム特性の実証が可能になっている。しかし、 これらの特性はシーケンスを予測する（またはこれらの発生源を推論する）代数 アルゴリズムを効率化し、これらのランダム性の程度を制限している。

発明の開示 実行が単純化された標準的な数学的プロセスは多数あるが、これらから得られる シーケンスはランダムに見える程複雑化されている。１つの例として、整数の平 方根をとる場合がある。また、多くの物理的プロセスからもランダムに見える行 動が得られ、ある場合には、このランダム性は外部からのランダムな入力源の作 用に起因するものである。従って、例えば、雑音ダイオードのような「アナログ 式」ランダム・シーケンス発生装置は多数の構成部品からなるヒート・バスに関 連して発生する熱変動をサンプリングすることによって働く。硬貨投げやルーレ ットから得られる結果は、多数の構成要素からなる複雑なシステムによって判断 される初期速度に大きく左右される。しかし、このような場合、いずれも、十分 高速に抽出されたシーケンスは、環境の少数の構成要素にのみ依存し得るので、 究極的には、一定の相関関係が明らかにされなければならない。

本出願の発明者は、多くの物理的過程におけるランろ内在する数学的プロセスか ら発生することを発見した。本発明は、−次元セル・オートマトンを採用するか かるプロセスを利用したものである。

−次元セル・オートマトンは、０からに−１までの値ａｌをもつ位置の線から構 成されている。これらは、次式の一定の法則に従って、離散的時間ステップで同 期的に更新される。

、ｌ−φ（８１−ｒ＋　ａｉ−ｒ＋１００．＋ｌ＋ｒ）　（１）上式において、 ａｌ’は各更新後のａ、の値である。　この法則を採用するランダム・シーケン ス発生装置は、複数の連続段を閉ループの形で結び、これらの連続段の各々を、 論理回路と入出力回路で構成し、入出力回路の入力端を論理回路の出力端に接続 することによって作ることができる。ｎ個の入力端をもつ論理回路は、２ｎ個の アドレスをもつ記憶素子または参照テーブルとしての機能をもつ。この論理回路 は、そのｎ個の入力端に印加される信号に応じて、その出力端に０か１を出力す る。

論理回路入力端の１つと、同一段の入出力回路の出力端との接続は接続手段で行 われる。論理回路の残りのｎ−１個の入力端の各々は、残りの段のそれぞれ対応 する段の入出力回路の出力端に接続される。初期キー信号が入出力回路の入力端 に印加されると、それを受けて、複数の順次ランダム値からなる出力信号が入出 力回路の出力から得られる。

本発明の好適実施例によれば、ｋ−２およびｒ−１とするセル・オートマトンを 採用している。各々がこれらの２つのとりうる値、ｋ＝２　、ｒ−１をもつ３つ の位置に依存するセル・オートマトン規則は総計で２５６ある。本発明に係るラ ンダム・シーケンス発′生装置の一実施例では、法則（１）は次式に示すように 、非線形法則に変形している。

ａｌ’　−ａｌ−１ＸＯＲ（ａＩＯＲａｌ＋１）　（２）上式において、ＸＯＲ は排他的論理和（モジューロ２の加算）を表し、ＯＲは包含的論理和（プール代 数加算）を表している。

ランダム・シーケンスは、時間を関数として変化するある特定の位置がとる値を サンプリングすることによって法則（２）から得られる。本発明の実施例では、 一定数の位置が環状レジスタに配置され、各々の位置はレジスタの段で表されて いる。レジスタ内のこれらの位置の初期「発生源」配置が所与とすれば、長く、 ランダムなシーケンスが得られる。

具体的には、本発明のランダム・シーケンス発生装置の好適実施例は、複数の段 （これらはセル・オートマトンの位置に対応する）からなるレジスタで構成され 、各段はＯＲゲートと排他的ＯＲゲート（以下Ｘ。

Ｒと呼ぶ）を備えている。ランダム信号発生装置の連続段を１．、、ｉ−２，ｉ −１，ｔ、　ｉ＋１．　ｉ＋２．、、とすれば、ｉ段からの新しい出力ａＩ°は 、ｉ段とｉ＋１段のそれぞれの前の出力ａ、とａＩ＊１の論理和（ＯＲ）をとり 、次に、論理和で得た出力とｉ−１段の出力とを排他的論理和（ＸＯＲ）にかけ ることにより得られる。

本発明の好適実施例のランダム信号発生装置によれば、その回路構成は、閉ルー プに配置された複数の段から構成され、各々の段はＯＲゲートと、第１入力端が ＯＲゲートの出力端に接続されたＸＯＲゲートと、入出力回路とを備えている。

入出力回路の各々の出力端は、同一段（ｉ）のＯＲゲートの第１入力端と、前段 （１−１）のＯＲゲートの第２入力端と、後段の（ｉ＋１）のＸＯＲゲートの第 １入力端とに接続されている。

各ＸＯＲゲートの出力は同一段の入出力回路の第１入力端に印加され、初期キー 人力信号は入出力回路の第２入力端に印加され、クロック・パルス列は入出力回 路の各々のクロック入力端に印加される。各入出力回路の第２入力端に印加され る信号はＯか１のどちらかであり、これの選択はキー信号のあらかじめ決めたパ ターンに従って行われる。

キー信号の入力を受けると、各段は０か１のどちらかの状態をとり、次のクロッ ク・パルスが現れると、ｉ段の出力端ａｌ’は直前のクロック・パルス時の１１ ３−１およびｉ＋１段の状態に応じて、０か１のどちらかになる。後続のクロッ ク・パルスでは、出力、Ｉは後続段の個数Ｎに応じて高度のランダム性をもって 変化することになる。

本発明の別実施例では、次の法則を採用している。

ａ１’　＝　ａａ−Ｉ　ＸＯＲ（ａｌ　ＯＲ（ＮＯＴ　ａ＋＋＋））　（３）た だし、ＮＯＴは否定を表す。この法則を採用する回路構成は、各ＯＲゲートの第 ２出力が反転される点を除は第１図は、４段からなる本発明の好適実施例の概略 回路図である。

第２図は、第１の実施例の入出力回路の概略図である。

第３図は、ある特定のキー人力信号が入力されたときの第１図回路の出力状態を 示す図である。

第４図は、第１図図示の回路用に変形を加えた構成素子の概要図である。

第５図は、本発明を一般化した形態を示す概要図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図は、４段からなる本発明の実施例を示したものである。勿論、実際には、 段はもつと多数（例えば、１２７段）使用されるが、同図において４段だけを示 したのは説明を簡単にするためである。第１図のランダム・シーケンス発生装置 を構成する４段は、左から右に向フて、ｉ−１、ｉ、　ｉ＋１．　ｉ÷２の番号 を付けである。出力は同一段の１または２以上から取り出すことができるが、第 １図では、ｉ−１段のみから取り出されるものとして示しである。

これらの段の各々は、第１入力端１２と第２入力端１４と出力端１６とをもつＯ ＲゲートｌＯと、第１入力端２０とＯＲゲート１０の出力端１６に接続された第 ２入力端２２と出力端２４とをもつ排他的ＯＲゲート１８　（ＸＯＲ）と、Ｘ０ Ｒ−ゲート１８の出力端２４に接続された第１入力端Ａとキー人力信号が入力さ れる第２入力端Ｂと選択パルスが入力される第３入力端Ｓとクロック・パルス列 が入力される第４入力端ＣＫと出力端Ｑとをもつ入出力回路２６とで構成されて いる。選択パルスは、次のクロック・パルス時にキー人力信号を出力端Ｑに送る 働きをする。

各入出力回路の出力端Ｑは、自身の段のＯＲゲートの第１入力端１２と、前段の ＯＲゲートの第２入力端１４と、次の後続段のＸＯＲゲート１８の第１入力端２ ０とに接続されている。第１図のｉ−１段に特定して説明すれば、入出力回路２ ６の出力端Ｑは、ｉ−１段のＯＲゲート１０の第１入力端１２と、１◆２段のＯ Ｒゲート１０の第２入力端１４と、ｉ段のＸＯＲゲート１８の第１入力端２０と に接続されている。残りの段の各々も、同じ方法で接続される。

ＯＲゲート１０とＸＯＲゲート１８は従来から公知のものである。各ＯＲゲート は、その入力端の一方または両方に１が入力されたとき、その出力端に１を出力 する。入力が共に０ならば、その出力はＯになる。各ＸＯＲゲートは、その入力 が異るときその出力端に１を出力し、入力が共に１カ）０のときは、出力端に０ が現れる。

第２図は、各入出力回路２６の詳細図である。第２図に示すように、各入出力回 路２６は、入力端Ａ、Ｂ％Ｓおよび出力端Ｙをもつ２入力端マルチプレクサ２８ から構成されている。また、入出力回路は、マルチプレクサ２８の出力端Ｙに接 続された入力端Ｄ５クロック入力端ＣＫおよび出力端Ｑをもつエツジ・トリガＤ 型フリップフロップで構成されている。これらのマルチプレクサ２８とフリップ フロップ３０としては、それぞれ公知の７４２５７と７４７４型が使用可能であ る。

次に、以上説明した実施例に基いてその動作について説明する。ｌとＯの列から なる任意に定義されたキー人力信号は、入力回路のマルチプレクサ２８のすべて の入力端Ｂに印加される。これと同時に、選択パルスがマルチプレクサ２８の各 々の入力端Ｓに印加される。これにより、入力端Ｂのキー人力信号は、マルチプ レクサ２８の出力端Ｙを通して、対応するフリップ−フロップ３０の入力端りに 直接結ばれることになる。次のクロック信号がフリップ−フロップ３０のＣＫ端 に印加されると、キー人力信号がフリップ−フロップの出力＠Ｑに現れる。ラン ダム信号発生サイクル期間は選択パルスは再び入力されず、そのあと、マルチプ レクサ２８への入力信号だけがＸＯＲゲート１８の出力端２４から得られる。

クロック・パル２０時に、キー人力信号０１００が回路２６に印加されたものと する。つまり、ｉ−１段の入出力回路２６の入力端Ｂに０が、ｉ段の入出力端Ｂ に１が、ｉ＋１段の入力端ＢにＯ−が、ｉ＋２段の入力端Ｂに０が入力され、そ れと同時に選択パルスがこれらの回路２６の各々に印加されたとする。下表１は 、第１図のランダム・シーケンス発生装置において、クロック・パル２０時のキ ー人力信号０１００の人力に続く最初の３クロツク・パルス時の各端子の状態を 示したものである。

表Ｉ 前のクロック・パルス時に回路２６の入力端Ｓに選択パルスが印加されたのと同 時に入出力回路２６の入力端Ｂに印加されたキー人力信号０１００が、クロック ・パルス１時に、回路２６の出力端Ｑに現れる。従って、クロック・パルス１の ときｉ−１段の出力端Ｑに現れる信号はＯに、ｉ段の出力端Ｑに現れる信号は１ に、ｉ＋１段の出力端Ｑに現れる信号はＯに、ｉ＋１段の出力端Ｑに現れる信号 はＯになる。これを示したのが、表Ｉの最後の欄である。

１つの例として、クロック・パルス１のときｉ段の出力がＱ＝１ならば、これは 、ｉ段のＯＲゲート１０の入力１２が１、ｉ−１段のＯＲゲート１０の入力１４ が１、ｉ＋１段ノＸＯＲゲート１９の入力２０が１であることを息味する。同様 に、ｉ＋１段の出力がＱ＝Ｏならば、ｉ−１段のＯＲゲート１０の入力１４は０ 、ｉ＋２段（７）ＯＲゲート１０の入力１４はＯ，ｉ段（７）　ＸＯＲゲート１ ８の入力２０はＯである。他のＯＲゲートｌＯの入力１２と１４、および他のＸ ＯＲゲー、トの入力２０も同じ方法で得られる（表１参照）。かくして、クロッ ク・パルス１が終ると、段ｉ−１、ｉ、　ｉ＋１、およびＤ２における入出力回 路への入力Ａは、それぞれ０１００となり、この入力は、次のサイクル時には出 力Ｑとなるが、これはフリップフロップ３０−では１クロツク・パルスだけ遅れ ているからである。

第３ａ図〜第３に図は、キー人力信号０１００の印加につづいて出力端Ｑに現れ る最初の１１出力の出力Ｑを示したものである。これらの図から明らかなように 、各クロック・パルス時の出力は、出力と第１図の右側の次段の出力との論理和 （ＯＲ）をとることにより得られる。つまり、ｉ段の出力がａｌならば、この出 力はｉ＋１段の出力ａ１＋１とＯＲがとられ、その出力信号はｉ−１段の出力ａ ｌ−１とＸＯＲがとられる。

使用する段が４つだけのときは、反復を開始する前に得られる出力は最高８種類 である。別の言い方をすれば、４段のときの最大サイクルの長さくＭＣＬ）は破 線３２で示すように、８である。段数を５に増やすと、最大サイクルの長さＭＣ Ｌは５に減少し、６段のときは、ＭＣＬは１に、７段のときは、ＭＣＬは６３に 、８段と籾は、ＭＣＬは４０になる。４９段のときは、Ｎの値が１６を超えると ある程度不確実性があるが、確率的に、そのＭＣＬは９，９３７，３８３，６５ ２となる。

実用を目的としたサイクルのと籾の段数は、Ｎ＝１２７が代表的である。

表ＩＩを検討すれば明らかなように、最大サイクルの長さはほぼ値２°６１Ｎに 近似している。ただし、この式は、曲線をデータに合せることによって得たもの である。Ｎが４〜５１のときの確かなＭＣＬは表ＩＩに確実な　確実な 上表から明らなように、シーケンスは高度のランダム性をもっている。これらの 行動を予測する一般的な手法は知られていない。また、これらのシーケンスが計 算によって換算できることは疑わしいので、この種の手法は原理的にも存在して いない。

表ＩＩＩは、キー人力信号が００００１００００であるとき、Ｎ＝９段をもつラ ンダム信号発生装置から得た最初の４５出力を示したものであり、表ＩＶは、キ ー人力信号が００１１００１０１であるとき、Ｎ＝９段の場合に得た最初の４５ 出力を示したものである。これらの表から明らかなように、パターンは複雑であ り、外部からランダムな条件の人力なしでランダムな出力を得ている。表ＩＩに 示すように、Ｎ＝９のとき、パターンが繰返しを開始する前の最大サイクルの長 さは１７１出力である。

ＬＬｕ　退」Ｎ 第１図の回路は、次の法則を取り入れるように改良することが可能である。

ａ１°＝　ａｌ−Ｉ　ＸＯＲ（ａｌ　ＯＲ（ＮＯＴ　ａｉ＋ｔ））　（３）上式 は、第１図のＯＲゲートの各々を、第４図のＯＲゲート１０ａで置と換えたもの である。ＯＲゲート１０ａがＯＲゲート１０と異なるのは第２入力端１４ａが反 転している点だけである。従って、出力１６は、人力１２が１か入力１４ａが０ のとき１になる。

第５図は、本発明をより一般化したものであり、これは複数の段から構成され、 各段は論−理回路５０と前述した入出力回路２６から構成されている。ｉ段との 接続だけを示し、７段だけを示したのは、図が複雑になるのを避けるためである 。同図の左右の点線は、第１図の実施例と同様に、段が閉ループに接続されてお り、これらの段の各々は、ｉ段がその前段と後続段に接続されているのと全く同 じように、その前段と後続段に接続されることを示している。

第５図の回路は、法則（１）においてｒに２を選択すると、次式が得られること で説明できる。

ａｌｌ″φ（ａｌ−２＋ａｌ−１＋ａｉａｌ＋ｌ＋ａｌ＋２）　（４）各′論理 回路はｒｒＺｒ＋１〜５個の入力端をもち、そのうちの１つは独自の入出力回路 ２６の出力端Ｑに接続され、歿りのｎ−１個の入力端は直前のｒ段の出力端と、 直後のｒ段とに接続されている。第５図のｉ段に特定して説明すれば、論理回路 ５０の中央の入力端はｉ段の入出力回路の出力ｉＱに接続され、左側の２入力端 はｉ−２段とｉ−１段の入出力回路２６の出力端Ｑに、右側の２入力端はｉ＋１ 段とｉ＋２段の入出力回路２６の出力端Ｑに接続されている。同様に、同図から 理解されるｉおよびＤＩ段の出力端Ｑに接続されており、また、ｉ−３段の論理 回路５０の入力端はｉ＋２、ｉ＋３、ｉ−３、ｉ−２およびｉ−１段の出力端Ｑ に接続される。他の段も全く同じ方法で接続されている。

第５図に示す実施例では、各論理回路の入力端は独自の出力端と、直前の段と後 続の段の出力端とにだけ接続されているが、論理回路の入力端を、直前または直 後以外の段の出力端に接続することも可能である（この場合は、発生装置の回路 が若干複雑になる）。

論理回路５０は、その入力端に印加される０と１の組合せに応じて、出力が０と １のどちらかの状態をとる２１０２型記憶素子または参照テーブルで構成するこ とができる。従って、論理回路５０として使用に通した参照テーブルを使えば、 それがとりうる３２個の入力に対応して２５個のアドレスをもつことになり、そ の参照テーブルをどのようにプログラムしたかに応じて、各入力からＯか１が出 力されることになる。

説明するまでもなく、第１図の回路は、第５図に図示の回路の特殊ケースである 。第１図では、第５図の論理回路５０に対応する各段の論理回路は、ＯＲゲート １０とＸＯＲゲート１８とで構成されている。第１図の回路ではｒ＝１なので、 ＯＲゲートとＸＯＲゲートの入力端の総数は２ｒ＋１−３となる。つまり、ＯＲ ゲート１０の入力端は１２と１４、ＸＯＲゲートの入力端は２０である。従って 、第１図のｉ段について説明すれば、ｉ段のＯＲゲート１０の入力端はｉ段の入 出力回路２６の出力端Ｑに、ＯＲゲート１０の入力端１２はｉ＋１段の出力端Ｑ に、ＸＯＲゲート１８の入力端２０はｉ−１段の出力端Ｑに接続されている。

本発明の各種実施例について以上説明してきたが、これらの実施例は種々態様に 変形、変更、および改良が可能であり、また、特許請求の範囲に記載のものと同 等のものはすべて本発明の精神と範囲に属するものであることは勿論である。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和６２年５月２２日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、特許出願の表示　４／−ζｃ＝ｆ３二ンＰＣＴ１０５８６１０１９７７ ２、発明の名称 ランダム・シーケンス発生装置と方法 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　０２１４２−１２１４マサチユーセツツ州　ケンブリ ッジ ファーストストリート　２４５ 名称　スインキング　マシーンズ 東京都港区赤坂５丁目１番３０号 第６セイコービル　３階 昭和６２年１月２３日 ６、添付書類の目録 １）補正書の写しく翻訳文）　１通 請求の範囲 １）閉ループに配置された複数の連続段を具え、該連続段の各々は、 ｎ個の入力端と１つの出力端とを備えると共に、そのｎ個の入力端に印加された 信号に応じてその出力端にＯまたは１を出力するための２ｎ個のアドレスをもつ 論理回路と、 該論理回路の出力端に接続された第１入力端、第２入力端および出力端をもつ入 出力回路と、前記論理回路の入力端の１つを同一段の入出力回路の出力端に接続 し、前記論理回路の他の入力端を前段の入出力回路の出力端に接続する接続手段 とを含み、さらに前記論理回路の別の入力端を後続段の入出力回路の出力端にそ れぞれ接続する接続手段とでなり、前記入出力手段の第２入力端に供給された初 期キー信号に応動して、複数の順次ランダム値をもつ出力信号が前記入出力回路 の各々の出力端から出力されるようにしたことを特徴とするランダム・シーケン ス発生装置。

２）　前記論理回路の前記１つの入力端以外の入力端は、直前のｒ段と直後に続 くｒ段（ただし、「−（ｎ−１）／２）の対応する出力端に接続されていること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のランダム・シーケンス発生装置。

３）前記論理回路の各々は、ＯＲゲートと排他的ＯＲゲートとで構成され、該排 他的ＯＲゲートは該ＯＲゲートの出力端に接続された入力端と前記入出力回路の 第１入力端に接続された出力端とを備えており、該論理回路の該ｎ個の入力端は 、該ＯＲゲートにつながる第１入力端と第２入力端および該排他的ＯＲゲートに つながる第３入力端を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のラ ンダム・シーケンス発生装置。

４）前記論理回路の各々は、ＯＲゲートと排他的ＯＲゲートとで構成され、該排 他的ＯＲゲートは該ＯＲゲートの出力端に接続された入力端と前記入出力回路の 第１入力端に接続された出力端とを備えており、該論理回路の該ｎ個の入力端は 、該ＯＲゲートにつながる第１入力端と第２入力端および該排他的ＯＲゲートに つながる第３入力端を含んでおり、論理回路の入力端の個数ｎを３、ｒを１とし たことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のランダム・シーケンス発生装置。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）閉ループに配置された複数の連続段を具え、該連続段の各々は、 ｎ個の入力端と１つの出力端とを備えると共に、そのｎ個の入力端に印加された 信号に応じてその出力端に０または１を出力するための２ｎ個のアドレスをもつ 記憶素子を具えた論理回路と、該論理回路の出力端に接続された第１入力端、第 ２入力端および出力端をもつ入出力回路と、前記論理回路の入力端の１つを同一 段の入出力回路の出力端に接続し、前記論理回路の他の入力端の各々を対応する 他の段の入出力回路の出力端に接続する接続手段とを含み、第２入力端に供給さ れた初期キー信号に応動して、複数の順次ランダム値をもつ出力信号が前記入出 力回路の各々の出力端から出力されるようにしたことを特徴とするランダム・シ ーケンス発生装置。 ２）前記論理回路の他の入力端は、直前のｒ段と直後に続くｒ段（ただし、ｒ＝ （ｎ−１）／２）の対応する出力端に接続されていることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載のランダム・シーケンス発生装置。 ３）前記論理素子の各々は、ＯＲゲートと排他的ＯＲゲートとで構成され、該排 他的ＯＲゲートは該ＯＲゲートの出力端に接続された入力端と前記入出力回路の 第１入力端に接続された出力端とを備えており、該論理回路の該ｎ個の入力端は 、該ＯＲゲートにつながる第１入力端と第２入力端および該排他的ＯＲゲートに つながる第３入力端を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のラ ンダム・シーケンス発生装置。 ４）前記論理素子の各々は、ＯＲゲートと排他的ＯＲゲートとで構成され、該排 他的ＯＲゲートは該ＯＲゲートの出力端に接続された入力端と前記入出力回路の 第１入力端に接続された出力端とを備えており、該論理回路の該ｎ個の入力端は 、該ＯＲゲートにつながる第１入力端と第２入力端および該排他的ＯＲゲートに つながる第３入力端を含んでおり、論理回路の入力端の個数ｎを３、ｒを１とし たことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のランダム・シーケンス発生装置。 ５）閉ループに配置された複数の連続段を具え、該連続段の各々は、 第１入力端、第１入力端および出力端をもつＯＲゲートと、 第１入力端、前記ＯＲゲートの出力端に接続された第２入力端および出力端をも つ排他的ＯＲゲートと、 該排他的ＯＲゲートの出力端に接続された第２入力端および出力端をもつ入出力 回路と、該入出力回路の各々の出力端を同一段のＯＲゲートの第１入力端、前段 のＯＲゲートの第２入力端および後続段の排他的ＯＲゲートの第１入力端に接続 する接続手段とを含み、前記入出力回路の第２入力端に供給された初期キー信号 に応動して、複数の順次ランダム値をもつ出力信号が前記入出力回路の各々の出 力端から出力されるようにしたことを特徴とするランダム・シーケンス発生装置 。 ６）前記入出力回路の各々は、 第１入力端、第２入力端および出力端をもつマルチプレクサと、 該マルチプレクサの出力端に接続された入力端、出力端および順次クロック・パ ルスの入力を受ける手段をもつフリップフロップとを具え、該フリップフロップ は、直前のクロック・パルスの受信時にその入力端に印加された信号の値に対応 する値をもつ信号をその出力端から出力し、前記マルチプレクサの第１および第 ２入力端は前記入出力回路の第１および第２入力端に対応すると共に、前記フリ ップフロップの出力端は前記入出力回路の出力端に対応していることを特徴とす る請求の範囲第５項に記載のランダム・シーケンス発生装置。 ７）前記段の各々のＯＲゲートの入力端に現れる信号を反転するようにしたこと を特徴とする請求の範囲第５項に記載のランダム・シーケンス発生装置。 ８）前記入出力回路の各々は、 第１入力端、第２入力端および出力端をもつマルチプレクサと、 該マルチプレクサの出力端に接続された入力端、出力端および順次クロック・パ ルスの入力を受ける手段をもつフリップフロップとを具え、該フリップフロップ は、直前のクロック・パルスの受信時にその入力端に印加された信号の値に対応 する値をもつ信号をその出力端から出力し、前記マルチプレクサの第１および第 ２入力端は前記入出力回路の第１および第２入力端に対応すると共に、前記フリ ップフロップの出力端は前記入出力回路の出力端に対応していることを特徴とす る請求の範囲第５項に記載のランダム・シーケンス発生装置。 ９）各々の段がｎ個の入力端と１つの出力端をもつ論理回路を含み、閉ループに 配置された複数の連続段からランダム・シーケンス信号を発生する方法において 、 キー入力信号を前記連続段の各々に印加する工程と、 該キー入力信号をその対応する段の出力端に転送る工程と、 前記連続段の各々の出力を、同一段の論理回路の入力端と前記連続段の他の２ｒ （ただし、ｒ＝（ｎ−１）／２）個の段の論理回路の入力端とに印加する工程と を具え、前記連続段の出力端に現れる信号は、発生装置の段数と前記キー入力信 号とで決まる長さをもつランダム・シーケンスであることを特徴とするランダム ・シーケンス発生方法。 １０）各段の出力は、同一段の論理回路の入力端と２ｒ個の直前および後続の段 のみの論理回路の入力端とに供給することを特徴とする請求の範囲第９項に記載 のランダム・シーケンス発生方法。 １１）各々の段がＯＲゲートと排他的ＯＲゲートおよび出力を発生する手段を含 み、閉ループに配置された複数の連続段からランダム・シーケンス信号を発生す る方法において、キー入力信号を前記連続段の各々に印加する工程と、 前記連続段の各々の出力を、同一段のＯＲゲートの第１入力端、前段のＯＲゲー トの第２入力端および後続段の排他的ＯＲゲートの第１入力端に供給する工程と 、 各段のＯＲゲートの出力を同一段の排他的ＯＲゲートの第２入力端に供給する工 程と、 各排他的ＯＲゲートの出力を自己の段の出力端に転送する工程とを具え、前記連 続段の各々の出力端に現れる信号は、前記発生装置の段数と前記キー入力信号と で決まる長さをもつランダム・シーケンスであることを特徴とするランダム・シ ーケンス発生装置。