SU1061139A1 - Генератор одномерных дискретных случайных блужданий - Google Patents

Abstract

1. ГЕНЕРАТОР ОДНОМЕРНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ БЛУЖДАНИЙ , содержащий управл емый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с трем  информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управл ющий вход блока ключей  вл етс  входом «Пуск генератора , а второй управл ющий вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами «Сброс счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу счетчика тактов, выходы разр дов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен .к выходу второго дешифратора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет учета неодинаковых уровней положительного и отрицательного переходов блуждани , он содерi жит два генератора пачек импульсов, входы которых подключены соответственно ко вто (Л рому и третьему информационным входам блока ключей, а выходы генераторов пачек импульсов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам ре§ версивного счетч1уса.

Description

СО СО

.1

2. Генератор по п. 1, отличающийс  тем, что управл емый генератор случайных последовательностей кодов содержит два генератора равномерно распределенных случайных чисел, два регистра кода, две схемы сравнени  и генератор тактовых импульсов , выход которого  вл етс  первым выходом управл емого генератора и соединен с входами «Опрос первого и второго гейе1

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

Процессы, протекающие в р де устройств , представл ют собой одномерные дискретные случайные блуждани . При исследовании этих процессов широко примен етс  математический аппарат марковских процессов. Однако этот аппарат не всегда позвол ет получить характеристики блужданий и провести их анализ ввиду сложности получаемых формул. В св зи с этим важное значение имеют экспериментальные исследовани . Дл  экспериментального исследовани  этих процессов используют генераторы одномерных дискретных случайных блужданий. Большую трудность представл ет получение этих характеристик при неодинаковых разрешенных уровн х положительного и отрицательного переходов.

Известен датчик потоков случайных событий , содержащий веро тностный двоичный элемент, реверсивный счетчик, дешифратор , устройство задержки, элемент ИЛИ, группу элементов И и коммутатор 1. Этот датчик обеспечивает формирование дискретных случайных блужданий, но не позвол ет задавать неодинаковые разрешенные уровни положительного и отрицательного переходов .

Известен также генератор дискретных одномерных случайных блужданий, содержащий реверсивный счетчик, переключатель емкости реверсивного счетчика, дешифраторы , цифроаналоговый преобразователь , умножитель тактовой частоты и коммутатор 2.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор одномерных дискретных случайных блужданий, содержащий управл емый генератор случайных последовательностей кодов, блок ключей, блок «Пуск, реверсивный счетчик, два дешифратора, элемент ИЛИ и четыре счетчика 3 Недостаток известного генератора в невозможности моделировани  и определераторов равномерно распределенных случайных чисел, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй схем сравнени , выходы которых  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами управл емого генератора, выходы первого и второго регистров кода подключе ы соответственно ко вторым входам первой и второй схем сравнени .

ни  характеристик одномерных дискретных случайных блужданий при неодинаковых разрешенных уровн х положительного и отрицательного перехода блуждающей

частицы.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора путем расширени  класса моделируемых процессов , а именно, обеспечени  возможности моделировани  и определени  характеристик одномерных дискретных случайных блужданий при неодинаковых разрешенных уровн х положительного и отрицательного перехода блуждающей частицы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный генератор одномерных дискретных случайных блужданий, содержащий управл емый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены сосч-ветственно с трем  информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управл ющий вход блока ключей  вл етс  входом «Пуск генератора, а второй управл ющий вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входом «Сброо счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу

счетчика тактов, выходы разр дов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно , выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора, введены два генератора пачек импульсов, входы которых подключены соответственно ко второму и третьему информационным выходам блока ключей , а выходы генераторов пачек импульсов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика.

Кроме того, управл емый генератор случайных последовательностей кодов содержит два генератора равномерно распределенных случайных чисел, два регистра кода, две схемы сравнени  и генератор тактовых импульсов, выход которого  вл етс  первым выходом управл емого генератора и соединен с входами «Опрос первого и второго генераторов равномерно распределенных случайных чисел, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй схем сравнени , выходы которых  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами управл емого генератора , выходы первого и второго регистров кода подключены соответственно ко вторым входам первой и второй схем сравнени .

На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема управл емого генератора случайных последовательностей кодов.

Генератор содержит управл емый генератор 1 случайных последовательностей кодов, вход 2 «Пуск, блок 3 ключей, генераторы 4 и 5 пачки импульсов, счетчик 6 тактов, реверсивный счетчик 7, дешифратор 8 и 9, счетчики 10 и 11, элемент 12 ИЛИ, счетчик 13 циклов.

Управл емый генератор 1 случайных последовательностей кодов содержит генераторы 14 и 15 равномерно распределенных случайных чисел, схемы 16 и 17 сравнени , регистры 18 и 19 кода и генератор 20 тактовых импульсов.

Генератор работает следующим образом .

Генератор 1 случайных последовательностей кодов генерирует при последовательности импульсов регул рную последовательность тактовщх импульсов и две независимые случайные последовательности импульсы которых по вл ютс  одновременно с тактовыми. Веро тность по влени  импульсов случайных последовательностей могут независимо устанавливатьс  в пределах О-1.

После включени  блока 3 ключей с помощью входа «Пуск 2 случайные последовательности импульсов с выхода генератора 1 поступают на входы генераторов пачек импульсов 4 и 5, а тактовые импульсы - на вход счетчика тактов 6. Генераторы пачек импульсов при поступлении на их входы каждого импульса формируют на выходе в пределах тактового интервала пачку импульсов. Каждый генератор позвол ет устанавливать требуемое число импульсов в пачке. Количество импульсов в пачке выбираетс  в соответствии с величиной разрешенного уровн  перехода.

Пачки импульсов с выходов формирователей 4 и 5 поступают на вход вычитани 

и суммировани  реверсивного счетчика 7 соответственно. Содержимое реверсивного счетчика сравниваетс  с порогами, играющими роль поглощающих экранов, которые задаютс  дешифраторами 8 и 9. По вление импульса на выходе дешифратора равносильно достижению блуждающей частицей соответствующего поглощающего экрана . Факт поглощени  регистрируетс  счетчиками 10 и П. Длительность одного цикла эксперимента задаетс  емкостью е етчика тактов 6. Очередной цикл эксперимента заканчиваетс , если происходит поглощение частицы на одном из экранов или после заполнени  счетчика тактов. При этом импульс с выхода одного из дешифраторов или с выхода счетчика тактов через элемент ИЛИ поступает на вход счетчика циклов и сбросные входы реверсивного счетчика и счетчика тактов дл  приведени  их в исходное состо ние. Число циклов эксперимента задаетс  емкостью счетчика циклов . При его переполнении закрываетс  клюл 3. Веро тность поглощени  частицы определ етс  как частное от делени  суммы показаний счетчиков поглощений на емкость счетчика циклов.

Управл емый генератор 1 случайных последовательностей кодов работает следующим образом.

В каждом такте работы генератор 20 вырабатывает тактовый импульс, который поступает на выход и одновременно опрашивает генераторы случайных чисел 14 и 15. На выходах этих генераторов формируютс  случайные равномерно распределенные двоичные числа, которые поступают на первые входы схем сравнени  16 и 17 соответственно. На вторые входы этих схем сравнени  посто нно подаютс  двоичные коды управл ющих параметров, равные значению заданных веро тностей по влени  импульсов случайных импульсных последовательностей Р, и Р соответственно . Схемы сравнени  производ т сравнение случайных чисел со значени ми соответствующих управл ющих параметров. При выполнении услови  на выходе соответствующей схемы сравнени  формируетс  код 1 (импульс случайной импульсной последовательности), при выполнении услови  формируетс  код О (импульс отсутствует).

Веро тности по влени  импульсов на выходах схем сравнени  в каждом такте работы соответственно равны Р Z( и Р., Z Значение этих веро тностей задаетс  перед началом работы путем введени  соответствующих управл ющих параметров Z и Za в регистры 18 и 19. Распределение числа импульсов случайных импульсных последовательностей за некоторое число тактов работы подчин етс  биноминальному закону , параметры которого определ ютс  веро тност ми Р, и Р2.

Предлагаемый . генератор одномерных дискретных случайных блужданий позвол ет определить веро тность поглощени  блуждающей частицы при любых разрешенных уровн х переходов с наперед заданной точностью. Необходимые значени  разреП

упспк

.X/

1д

18

20

Xf

17

19

J

L..

шенных уровней переходов задаютс  1нслом импульсов в выходных пачках формирователей . Необходима  точность определени  веро тности поглощени  обеспечиваетс  соответствующим выбором емкости счетчика циклов.

/7Ocj7effoBa/T7ejfb ocrr7 f

C/f nt//7bCOO

/7осу7€ оВаггге 7ь //г7с гггь /77afirrro8b/ f. (соВ

.

Cj7t/vofuf/a /тос еВ оваггге ь ость

(JMnt./J7bCoB

e-z.

cpus.Z

Claims (2)

1. ГЕНЕРАТОР ОДНОМЕРНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ БЛУЖДАНИЙ, содержащий управляемый генератор случайных последовательностей кодов, три выхода которого соединены соответственно с тремя информационными входами блока ключей, первый информационный выход которого подключен к счетному входу счетчика тактов, первый управляющий вход блока ключей является входом «Пуск» генератора, а второй управляющий вход блока ключей подключен к выходу счетчика циклов, счетный вход которого объединен с входами «Сброс» счетчика тактов и реверсивного счетчика и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключей к выходу счетчика тактов, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с входами первого и второго дешифраторов соответственно, выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого объединен со счетным входом второго счетчика и подключен к выходу второго дешифратора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет учета неодинаковых уровней положительного и отрицательного переходов блуждания, он содержит два генератора пачек импульсов, входы которых подключены соответственно ко второму и третьему информационным входам блока ключей, а выходы генераторов пачек импульсов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетшуса.

Фиг.1

2. Генератор по π. 1, отличающийся тем, что управляемый генератор случайных последовательностей кодов содержит два генератора равномерно распределенных случайных чисел, два регистра кода, две схемы сравнения и генератор тактовых импульсов, выход которого является первым выходом управляемого генератора и соединен с входами «Опрос» первого и второго гене раторов равномерно распределенных случайных чисел, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй схем сравнения, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами управляемого генератора, выходы первого и второго регистров кода подключены соответственно ко вторым входам первой и второй схем сравнения.