SU1335992A1

SU1335992A1 - Генератор многомерных случайных величин

Info

Publication number: SU1335992A1
Application number: SU864059973A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Анатольевич Баканович; Александр Иванович Волковец; Виктор Михайлович Король
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1987-09-07

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с учетом вли ни случайных внешних факторов и случайных отклонений параметров объектов, а также при создании стохастических вычислительных машин и многоканальных датчиков случайных сигналов. Цель изобретени - повьппе- ние быстродействи . Генератор многомерных случайных величин содержит генератор тактовых импульсов, генераторы равномерно распределенных случайных чисел, счетчик, элемент задержки, блоки пам ти, мультиплексор, дешифратор , группу регистров. Генератор многомерных случайных величин обеспечивает более высокое быстродействие при формировании многомерных случайных величин, у которых количество составл ющих меньше, чем их разр д- кость, и требует значительно меньших аппаратурных затрат дл его реализации . 1 ип. I (Л

Description

t

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с учетом вли ни случайных внешних факторов и случайных отклонений параметров объектов, а также при создании стохастических вычислительных машин и многоканальных датчиков случайных сигналов.

Цель изобретени - повышение быстродействи ,

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого генератора многомерных случайных величин.

Генератор многомерных случайных величин содержит генератор 1 тактовы импульсов, генераторы 2 и 3 равномерно распределенных случайных чисел,

счетчик 4, элемент 5 задержки, блоки 20 л ющих формируютс в результате слу- 6 и 7 пам ти, мультиплексор 8, дешиф- чайного выбора, реализуемого на мультиплексоре 8 кода числа, на адресный вход которого подаетс случайный код.

г, L jyjiDiriiijn::i i up и,

ратор 9, группу 10 регистров.

Генератор многомерных случайных величин работает следующим образом.

имеющий заданное распределение вероЗапускающий импульс,поступающий на 25 тностей дл каждой составл ющей.

вход Пуск генератора, разрешает работу генератора 1 тактовых импульсов и сбрасывает счетчик 4 в ноль. Генератор 1 тактовых импульсов начинает вырабатывать тактовые импульсы. При поступлении тактового импульса на входы генераторов 2 и 3 равномерно распределенных случайных чисел на их выходах вырабатываютс равномерно распределенные случайные коды, которые поступают на младшие адресные входы блоков 6 и 7 пам ти. На старшие адресные входы блоков 6 и 7 пам ти подаетс содержимое счетчика 4, кото- рьм модифицируетс на +1 перед формированием значени каждой составл ющей .

Через врем , необходимое дл выборки адреса,, на выходах блоков 6 и 7 пам ти будут сформированы случайные коды с требуем1)1М распределением веро тностей . Код с выхода блока 6 пам ти будет подан на первый информационный вход, а код с выхода блока 7 пам ти - на управл ющий вход мультиплексора 8. В результате этого на выход мультиплексора В. будет подано число с одного из N - 1 входов. Код с выхода мультиплексора 8 будет записан в соответствующий регистр группы 10 .регистров тактовым импульсом, который был задержан элеме})том 5 задержки на, врем , необходимое дл формировани значени одной составл ющей. ВыРаспределение веро тностей случайн выбора дл i-й составл ющей рассч тываетс на основе матрицы коэффиц ентов -взаимной коррел ции:

30

-пИ

-г

-Щ

чг

N2

NK

35

по следующей формуле:

V-

М

,2, j, 1, 2,

40

V

где

О , D

Дл i 1, 3, ...

fcr ej

., N;

., i-1;

дл j i, i+1, ...,N- дисперсди соответстве

составл ющих x; и xг. 1 V 1, Vp О дл 1 , N-1.

g Во врем случайного выбора знач ние i-й составл юп1,ей выбираетс и некоррелированного случайного кода поданного на первый информационны вход мультиплексора 8 числа, и из i-1 значений составл ющих, получен ранее. Очевидно, что если веро тно выбора первого входа Vj будет равн единице, то i- составл юща будет независимой, а если веро тность вы ра j-ro входа/j i/ будет равна единице, то значени составл ющих i и j будут одинаковы, т.е. Г;- Таким образом, рассчитав значен веро тностей выбора, можно формиро

50

55

92

2

бор регис;тра группы 10, в который осуществл етс запись кода, зависит от значени счетчика -t, который модифицируетс на 1 после формировани значени одной составл ющей.

После того, как будут получены значени всех N составл ющих на выходе переполнени счетчика, будет сформирован импульс переполнени , который заблокирует работу генератора тактовых импульсов. Дл формировани следующей, реализации многомерной случайной величины на вход Пуск необ- ходимо подать запускающий импульс. Рассмотрим, как обеспечиваетс формирование коррел ционно зависимых значений составл ющего многомерной случайной величины. Значени состав

имеющий заданное распределение вероРаспределение веро тностей случайного выбора дл i-й составл ющей рассчитываетс на основе матрицы коэффициентов -взаимной коррел ции:

30

чг

-пИ

-г

-Щ

N2

NK

35

по следующей формуле:

V-

М

,2, j, 1, 2,

0

V

где

О , D

Дл i 1, 3, ...

fcr ej

., N;

., i-1;

дл j i, i+1, ...,N1, - дисперсди соответственно

составл ющих x; и xг. 1 V 1, Vp О дл 1 , N-1.

g Во врем случайного выбора значение i-й составл юп1,ей выбираетс из некоррелированного случайного кода, поданного на первый информационный вход мультиплексора 8 числа, и из i-1 значений составл ющих, полученных ранее. Очевидно, что если веро тность выбора первого входа Vj будет равна единице, то i- составл юща будет независимой, а если веро тность выбора j-ro входа/j i/ будет равна единице, то значени составл ющих i и j будут одинаковы, т.е. Г;- 1. Таким образом, рассчитав значени веро тностей выбора, можно формиро0

5

3

вать многомерные случайные величины с заданной коррел ционной матрицей. Управление одномерными законами распределени веро тностей

Р:.

где ,2, ...,N,

осуществл етс при помощи задани требуемого распределени веро тностей некоррелированных кодов, подаваемых на первый вход мультиплексора 8 числа . Расчет веро тностей распределений некоррелированных кодов дл каждой составл ющей осуществл етс по следующей формуле:

.; ; ,2,-...,N; i V ,2,...,M.

Claims

Формула изобретени

Генератор многомерных случайных величин, содержащий генератор тактовых импульсов, вход Пуск которого вл етс входом Пуск генератора, выход генератора тактовьк импульсов соединен с входом первого генератора равномерно распределенных случайных чисел, с входом элемента задержки, со счетным входом счетчика и входом второго генератора равномерно распределенных случайных чисел, отличающийс тем, что, с целью повыРедактор Н.Егорова

Составитель И.Стол ров Техред М.Ходанич

Заказ 4048/43Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ГЗЗ 5992

5

0

5 0

шени быстроде1 1ствн , он содержит первый и второй блоки пам ти, дешифратор , мультиплексор и группу регистров , информационные выходы которых вл ютс выходами генератора, информационные входы регистров группы подключены к выходу мультиплексора, входы занесени регистров группы подключены к соответствующим выходам дешифратора , вход разрешени которого соединен с выходом элемента задержки, информационный выход счетчика подключен к старшим разр дам адресных входов первого и второго блоков пам ти и соединен с информационным входом дешифратора, выход переполнени счетчика подключен к входу останова генератора тактовых импульсов, разр дные выходы первого генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с младшими разр дами-адресного входа первого блока пам ти, разр дные выходы второго генератора равномерно распределенных чисел подключены к младшим разр дам адресного входа второго блока пам ти, выход первого блока пам ти подключен к первому инфор- мационному входу мультиплексора, ос- тальные информационные входы которого подключены к выходам соответствующих регистров группы, выход второго блока пам ти подключен к управл - кщему входу мультиплексора.

Корректор И.Муска