SU1080138A1 - Генератор коррелированной последовательности случайных чисел - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР КОРРЕЛИРОВАННОЙ . ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий сумматор, выход которого  вл етс  выходом генератора и соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом сумматора, первый регистр числа, выход которого соединен с первым входом первого умножител  и с входом квадратора , выход которого соединен с первым входом второго умножител , выход которого соединен с вторым входом сумматора, генератор тактовых импуль .сов, выход которого соеди-нен с входом генератора нормашьно распределенных случайных чисел, выход, которого соединен с вторьм входом первого умножител , выход которого соединен с треть.им входом сумматора, отлиЕСЕСС1ШР- Я 13; 13 БИБЛИОТЕКА чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за. счет получени  гамма-распределени , ХИ-распределени  и распределени  Вейбулла, в него введены второй, третий и четвертый регистры числа, блок возведени  в Степень, Третий и четвертый умножители, вычитатель и блок вычислени  обратной величины, вход которого соединен с выходом элемента задержки и с информационным входом блока возведени  в степень, вход показател  степени которого соединен с выходом второго регистра числа, а выход блока возведени  в степень соединен с первым входом третьего умножител , второй (Л вход которого подключен к выходу с третьего регистра числа, а выход третьего умножите;у1 соединен с входом вычитаемого вычитател , выход которого соединен с вторым входом второго умножител , выход четвертого регистра числа соединен с первым оо входом четвертого умножител , второй вход которого подключен к выходу блока вычислени  обратной величины, со а выход четвертого умножител  соеди00 . нен с входом уменьшаемого вычитател .

Description

8 Изобретение относитс  квычислительной технике и может быть испол зовано в технике статистического .моделировани . Известен генератор случайных чи сел, содержащий принцип авторегрессии l. Недостатком этого генератора  вл етс  его низка  эффективность. Наиболее близким к изобретению  вл етс  генератор коррелированной последовательности случайных чисел содержащий регистр числа, генератор тактовых импульсов, генератор нормально распределенных случайных чисел , элемент задержки, квадратор, сумматор, умножители 2. Однако этот генератор не позвол ет получить гамма и.ХИ-распределени  и распределение Вейбулла. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет получени  гаммараспределени , ХИ-распределени  и распределени  Вейбулла. Дл  достижени  поставленной цели в генератор коррелированной последо вательности случайных чисел, содержащий сумматор, выход которого  вл етс  выходом генератора и соединен с входом элемента задержки, вы ход которого соединен с первым входом сумматора, первый регистр числа, выход которого соединен с первым входом первого умножител  и с входрм квадратора, выход которого соединен с первым входом второго умножител ,: выход которого соединен е вторым входом сумматора, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генерат ра нормально распределенных случайных чисел, выход которого соединен с вторым входом первого умножител  выход которого соединен с третьим входом сумматора, введены второй, третий и четвертый регистры числа, блок возведени  в степень, третий и четвертый умножители, вычитатель и блок вычислени  обратной величины вход которого соединен с выходом элемента задержки и с информатронны входом блока возведени  -в степень, вход показател  степени которого со динен с выходом второго регистра числа, а выход блока возведени  в степень соединен с первым входом третьего умножител , второй вход 382 которого подключен к выходу третьего регистра числа, а выход третьего умножител  соединен с входом вычитаемого вычитател , выход которого соединен с вторым входом второго умножител , выход четвертого регистра числа соединен с первым входом четвертого умножител , второй вход которого подключен к выходу блока вычислени  обратной величины, а выход четвертого умножител  соединен со входом уменьшаемого вычитател . На фиг. 1 приведена структурна  схема генератора; на фиг. 2 - схема нелинейного преобразовател . Генератор содержит регистр 1 числа, умножитель 2, квадратор 3, умножитель 4,генератор 5 нормально -распределенных случайных чисел, генератор 6 тактовых импульсов, сумматор 7 с выходом 8, элемент 9 задержки , нелинейный преобразователь 10, состо щий ИЗ блока 1 1 выч-исле- / ни  обратной величины с выходом 12, умножител  13, регистра 14 числа, вьгвычитател  15 с выходом 16, блока 17 возведени  в степень, регистра 18 числа, умножител  19, регистра 20 числа. Генератор работает следующим образом. Генератор 6. тактовых импульсов возбуждает генератор 5 нормально распределенных случайных чисел. В ре- . гистре 1 устанавливаетс  посто нное число, которое поступает на первый вход умножител  2. Это число перемножаетс  с нормальным случайным числом с генератора 5. Посто нное число с выхода регистра 1 возводитс  в квадрат в квадраторе 3 и поступает на первый вход второго умножител  4. Предьщущее генерированное число с вьгхода 8 запоминаетс  в элементе задержки 9 на один такт и поступает на вход нелинейного преобразовател , характеристика которого, т.е. зависимость его выхода от входа, имеет вид монотонно убывающей функции. Таким образом, на его выходе будет отрицательное число, если предыдущее .число в коррелированной последовательности большое, и положительное число, если предьщущее число ма.-лое . ПреДьщущее число поступает также на вход сумматора 7, на другие входы которого поступают числа с 3 выходов умножителей 2 и 4, На выход сумматора 7 вырабатываетс  следующее число в коррелированной последо вательности как сумма трёх слагаемы Нелинейный преобразователь 10, предназначенный дл  получени  коррелированных последовательностей с гамма-распределением, ХИ-распреде леиием м распределением Вейбулла, р ботает следзпощим образом, Из поступающего на вход 12 преоб разовател  10 числа образуетс  обратное ему число, которое в четвертом умножителе 13 умножаетс  на запоминаемое в четвертом регистре 14 число. Произведение поступает на первый вход вычитател  15. В блоке 17-возведени  в степень поступакнцее на его первый вход число с входаПреобразовател  10 возводитс  в степень, причем показател степени задаетс  вторым регистром 18. В третьем умножителе 19 перемножаютс  степень предьиущего числа в последовательности и число, за поминаемое в третьем регистре 20. Произведение, поступающее на второй вход вычитател , вычитаетс  из числ поступающего на его первый вход, и разность подаетс  на выход .16 пре образовател  10.. Конкретный пример предлагаемого преобразовател  и варианты нелинейного преобразовател  - его осуществление при помощи периодически импульсов одинаковой формы, но различной амплитуды и пол рности. В этом случае вре блоки .(генераторы независимых нормально распределенн по амплитуде импульсов, генераторы тактовых импульсов, датчики импульсов посто нной амплитуды, сумматоры и устройства вычитани  ампли туд импульсов, устройства умножени  и делени  двух импульсов, устро ства логарифмирова1|и , УООВ, квад384 . . ; раторы) , в совокупности составл.чгащие предлагаемое изобретеккег. телквчески осуществимы многочисленными известными пут ми. Второй конкретной возможностьк}  вл етс  осуществление предлагаемого изобретени  на базе микропроцессора . Тогда преобразовани  4 проводимые в предлагаемом устройстве, провод тс  в цифровой форме, а цифроаналоговый преобразователь на выходе микропроцессора обеспечивает получение случайных величин с непрерывно мен ющимис  значени ми. Таким образом, изобретение позвол ет расщирить функциональные возможности преобразовател  за счет получени  коррелированных последовательностей случайных чисел с более сложными, по сравнению с нормальными одномерными распределени м.и. Генератор позвол ет получить коррелированные последовательности случайных чисел с различными одномерными распределени ми. К достоинствам преобразовател  относитс  также возможность получить коррелированные последовательности случайных чисел с отличными от нормального одномерными распределени ми пр мо из последовательности независимых нормальных чисел, мину  их промежуточное преобразование в последовательность чисел с необходимым распределением , но независимых друг эт друга. Дп  получени  ка эдого коррелированного числа с нужным распределением требуетс  лишь одно независимое нормальное число. Эконо о1ческий эффект от использовани  изобретени  заключаетс  в экономии времени, затрачиваемого ка моделирование различных физических случайных процессов при помощи геиератора .

ю

. U.

(.

f r

f8 Фщ.Г

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР КОРРЕЛИРОВАННОЙ .

   ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий сумматор, выход которого является выходом генератора и соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом сумматора, первый регистр числа, выход которого соединен с первым входом первого умножителя и с входом квадратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генератора нормально распределенных случайных чисел, выход, которого соединен с вторым входом первого умножителя, выход которого соединен с третьим входом сумматора, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за. счет получения гамма-распределения, ХИ-распределения и распределения Вейбулла, в него введены второй, третий и четвертый регистры числа, блок возведения в Степень, ^третий и четвертый умножители, вычитатель и блок вычисления обратной величины, вход которого соединен с выходом элемента задержки и с информационным входом блока возведения в степень, вход показателя степени которого соединен с выходом второго регистра числа, а выход блока возведения в степень соединен с первым входом третьего умножителя, второй вход которого подключен к выходу третьего регистра числа, а выход третьего умножителе соединен с входом вычитаемого вычитателя, выход которого соединен с вторым входом второго умножителя, выход четвертого регистра числа соединен с первым входом четвертого умножителя, второй вход которого подключен к выходу блока вычисления обратной величины, а выход четвертого умножителя соединен с входом уменьшаемого вычитателя.

   SU ,.,.1080138