SU1003083A1 - Генератор одномерных дискретных случайных блужданий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайных процессов.

Процессы, протекающие в р де устройств , представл ют собой одномерfttue дискретные случайные блуждени . При исследовании этих процессов широ (СО используетс  математический аппарат марковских процессов. Однако этот аппарат не всегда позвол ет по-лучить характеристики блужданий и провести их анализ/ ввиду сложности получаемых формул. Особенно сложно получить характеристики блужданий при наложении на процесс различного рода ограничений в виде поглощающих,упругих , жестких и др. типов экранов. В св зи с этим важное значение имеют экспериментальные.исследовани .

Дл  экспериментального исследовани  этих процессов используют генераторы одномерных дискретных случайных- блужданий..

Известен датчик потоков случайных событий, содержащий двоичный элемент, реверсивный счетчик , дешифратор, устройство задержки, элемент ИЛИ,груп-:пу элементов И и коммутатор р1,

Датчик обеспечивает формирование дискретных случайных блужданий, но не решает задачу формировани  потоков случайных событий.

Известен также генератор дискретных одномерных случайных блужданий, содержащий реверсивный счетчик, переключатель емкости реверсивного счетчика , дешифраторы, цифро-аналоговый

10 преобразователь, умножитель так-овой частоты и коммутатор 2 . .

Однако этот генератор не позвол ет определ ть поглощени  блуждающей час-, тицы поглощающим экраном.

15

Наиболее близким к изобретению  вл етс  генератор одномерных дискре-. тных случайных блужданий, содержащий управл емый генератор случайных последовательностей кодов, блок ключей,

20 блок Пуск, реверсивный счетчик, два дещифратора, элементы ИЛИ и четыре счетчика, З .

Недостаток известного генератора .-.

25 невозможность экспериментального определени  веро тности поглощени  блуждающей частицы при наличии, нар ду с поглощающим, и упругого жесткого экрана, что снижает точность воспро30 изведени  реального процесса.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет учета эффекта упругого жесткого экрана и за счет определени  статистических характеристик процесса и, в частности,за счет определени  . веро тности достижени  блуждающей часГтицей поглощающего экрана в течение заданного времени, при наличии, нар ,ду с поглощающим, и упругого жесткого экрана.

Эта цель достигаетс  тем, что в генератор одномерных дискретных слу::. чайных блужданий, содержащий управл емый генератор случайных последова-; тельностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с трем  информационными входами блока ключей, первый управл ющий вход которого  вл етс  входом Пуск генератора, а второй управл ющий вход управл емого генератора случайных последовательностей кодов соединен соответственно .с выходами счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами Сброс реверсивного счетчика и счетчика тактов и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом счетчика тактов,. счетный вход которого подключен к первому выходу блока ключей,.второй выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, разр дные выходы последнего соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход- первого дешифратора подключен к входу первого счетчика и второму входу элемента ИЛИ, третий вход которого объединен с входом второго счетчика, введены ключ и переключатель, вход которого соединен с выходом второго дешифратора , первый выход переключател  подключен к входу второго счетчика, второй выход переключател  подключен к управл ющему входу ключа, информаци- онный вход которого подключен к третьему выходу блока ключей, а выход ключа соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика.

Начертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит генератор 1 случайных последовательностей кодов, блок 2 ключей, блок 3 Пуск., ключ 4, реверсивный счетчик 5, счетчик 6 тактов, дешифраторы 7 и 8, пе-реключатель 9, счетчики 10 и 11,элемент ИЛИ 12, счетчик 13 циклов. Группа выходов генератора 1 соединена с информационными входами блока 2 клю- чей, первый управл ющий вход которого подключен к выходу блока 3Пуск , выходы - к информационному входу клю ча 4, суммирующему входу реверсивного счетчика 5 и счетному входу счетчи- ; ка. 6 тактов, выход ключа 4 подключен

вычитающему входу реверсивного счетика 5, выход которого через дешифраор 7 соединен с входами счетчика 10 элемента ИЛИ 12, а через дешифратор 8 - с входом переключател  9, второй выход которого подключен к управл ющему входу ключа 4, а первый к входам счетчика 11 и элемента ИЛИ 12, третий вход последнего подключен к выходу счетчика 6 тактов, вход Сброс которого объединен со входом Сброс реверсивного счетчика 5 и счетным входом счетчика 13 циклов и подключен к выходу элемента ИЛИ 12, выход счетчика 13 циклов соединен с вторым управл ющим входом блока ключей .

Генератор имеет два режима работы, определ емые состо нием переключател  9. В первом режиме, когд,а вход переключател  9 подключен к его первому выходу, дешифраторами 7 и 8 задаютс  поглощающие экраны. При этом работа генератора аналогична работе известного генератора одномерных дискретных случайных блужданий.

Генератор работает следукщим образом .

Генератор случайных последовательностей кодов генерирует три последовательности импульсов: регул рную последовательность тактовых импульсов и две независимые случайные последовательности , импульсы которых по вл ютс  одновременно с тактовыми.Веро тности по влени  импульсов случайных последовательностей могут независимо устанавливатьс  в пределах от О до 1. После включени  блока 2 ключей с помощью блока 3 Пуск случайна  последовательность импульсов с первого выхода генератора 1 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5, со второго выхода через открытый ключ 4 - на вычитающий вход реверси ного счетчика 5,а тактовые импульсьГ). с третьего выхода - на вход счетчика б тактов. Содержимое реверсивнрго счетчика 5 сравниваетс  с порогами, играющими роль поглощающих экранов, которые задаютс  дешифраторами 7 и 8. По вление сигнала на выходе дешифратора равносильно достижению блуждающей частицей соответствующего поглощающего экрана. Факт поглощени  регистрируетс  счетчиками 10 и 11. Длительность одного цикла эксперимента задаетс  емкостью счетчика б тактов.. Очере.дной цикл эксперимента заканчиваетс , если произошло поглощение частицы на одном из экранов или после заполнени  счетчика тактов. При этом сигнал с выхода одного и дешифраторов или счетчика тактов через элемент ИЛИ 12 поступает на вход счетчика 13 циклов и на с.бросовые входы реверсив ного счетчика и счётчика тактов; дл  приведени  их в исходное состо ние.

После обработки числа циклов, згщанного емкостьюсчетчика циклов, сигнал с его выхода поступает на второй управл ющий вход блока 2 ключей и прекращает поступление илтульсных последовательностей на вход реверсивного счетчика и счетчик-а тактов.

Во втором режиме, когда вход переключател  9 подключен к его второму выходу,дешифратором 7 задаетс  погло-;,. . тающий экран,а дешифратором 8 совмест- Ю но с клю«1ом 4 - упругий жесткий экран.

Работа генератора в этом режиме . отличаетс  тем, что сигнал с выхода дешифратора 8 управл ет состо нием . ключа 4. При достижении блуждающей 15 частицей экрана, заданного дешифрато. ром 8, на его выходе по вл етс  сигнал, который через переключатель 9 поступает на управл ющий вход ключа и закрывает его. в следующем такте работы 20 генератора на реверсивный счетчик может поступить импульс только по суммирунлцему входу и содержимое счетчика может остатьс  неизменным или изменитс  на плюс единицу, последнее приве- 25 дет к открыванию ключа 4. Таким образом , осуществл етс  задание упругог;.о жесткого экрана. Очередной цикл эксперимента заканчиваетс  при достижении блуждающей частицей поглощающего эк- п рана, заданного дешифратором 7, либо после отработки згщанного числа тактов .

Веро тность поглощени  блуждающей частицы поглощающим экраном определ - етс  как частное от делени  показаний т соответствующего счетчика поглощений на емкость счетчика циклов.

Генератор одномерных дискретных случайных блужданий позвол ет определить веро тность поглощени  блуждаю - 40 щей частицы с наперед заданной точностью . Необходима  точность обеспечиваетс  соответствующим выбором емУКОСТИ счетчика циклов.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 538383,. кл. iG06F 7/58, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР №430488, кл. Q06f 7/58, 1974,

3.Авторское свидетельство СССР 809130, Ю1. Q06f 7/58, 1980.