Предлагаемое устройство относитс к области цифровой вычислительной техники и предназначено дл получени случай«ых чисел с заданными законами распределени . Известны различные стохастические функциональные преобразователи (СФП) дл получени случайных чисел с заданными законами распределени , содержащие генератор равномерно распределенных случайных чисел, запоминающее устройство, блок преобразовани , блок выбора интервала, логические схемы «И, устрой|Ство умножени - сложени , веро тностный двоичный элемент. Цель изобретени --упрощение устройства и .повышение быстродействи . Это достигаетс путем устранени из схемы блока выбора интервала. В предлагаемом СФП область задани случайных чисел разбиваетс на интервалы с равной веро тностью Pj+i () - , что дает возможность значительно упростить процесс выборки интервалов разбиени области зада.ни. случайных чисел и схему СФП. При реализаци х кусочно-линейных аппроксимаций законов распределени веро тностей возникает необходимость с веро тност ми Pj+i(x) проводить случайный выбор интервалов разбиени области задани случайных чи1 сел. В общем случае, когда Pi+i(x)-, oneраци случайного выбора интервалов выполн етс с помощью метода обратных функций. Дл этого необходимо в запоминающее устройство (ЗУ) записывать значени функций распределени F(Xi) в точках Xj и путем сравнени их с числа ми равномерно распределенной в интервале О-1 случайной числовой последовательности определ ть адрес ЗУ, откуда выбираютс необходимые числовые значени . Очевидно, что Pj+i(x) - формирование адреса может проводитьс автоматически с помощью генератора равномерно распределенных случайных чисел и отпадает неОбходимость в хранении значений функций распределени P(Xj) и их сравнении с равномерно распределенными числами. Сущность изобретени состоит в том, что крива плотности распределени разбиваетс на п интервалов с одинаковыми веро тност ми Pj+i(x) -, представл етс в виде уР,,(.)Р-11) + т I- 7+г 2()(x-xj) fa(} ( --«/) ХО° (Х - Xj) ol (Xj i 1 - X), если , О - в противном случае, 1, если o(Jc). О, если . 1, если , 00 (Х} О, если . у 0, 1, 2, ...,(/г-1) и реализуетс с помощью преобразовани на интервал случайной числовой последовательности , полученной в результате выполнени операции стохастической суперпозиции F (X) kj+iF, (х + (1 - kj,i} F, (X}, (2) над случайными числовыми последовательност ми с функци ми распределени веро тностей F(x) x, если , Ij; Fj (х) - 2х - х если xs О, 1, (4) вл ющимис результатом преобразовани равномерно распределенных на интервале О-1 случайных числовых последовательностей по операци м умножени и сложени функций распределени , путем подключени выходое генератора равномерно распределенных на интервале 0-1 случайных чисел интервале и-1 случайных к устройству умножени - сложени функций распределени , к веро тностному двоичному блоку и к запоминающему устройству, выходы последнего подсоедин ютс к другому входу веро тностного двоичного блока и к входу устройства преобразовани интервала задани случайных чисел, на другие входы которого через управл емые пр мым и инверсньш выходами веро тностного двоичного блока блоки схем совпадени подключаютс выходы устройства умножени -сложени функций распределени . На фиг. 1 показана блок-схема СФП; на фиг. 2 - графнк кривых плотности распределени . Блок-схема содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел; устройство 2 умножени - сложени ; веро тностный двоичный блок 3; запоминающее устройство 4; устройство 5 преобразовани интервала; логические схемы «И 5 и 7. Дл реализации СФП .необходимо провести следующие предварительные расчеты. Область задани а, Ь кривой плотности распределени веро тностей f(x) разбиваетс на л интервалов (фиг. 2) так, чтобы веро тности попадани случайных чисел в любой интервал были одинаковы и равны P,.+iW J. Дл этого используют соотношение (x} Наход т точки Oj+i с абсциссами И ординатами Использу какой-либо из известных критериев минимизации ошибки аппроксимации, отредел юг углы наклона (tgфj+l) аппроксимирующих пр мых, проход щих через найденные точки Oj+i. Из выражени (1) последовательно определ ют 2(2kj,-l)-Pj,l{x) ( - XjY , (-) + () tg /+ «/4-1 Иа этом этап предварительного расчета заканчиваетс и значени Xj, kj+i занос тс в чейки запоминающего устройства 4. Работает преобразователь следующим образом .- : I С генератора 1 равномерно распределенных в интервале 0-f-l случайных чисел снимаетс случайное число, и первые m log2fi разр дов этого числа используют в качестве адреса дл выбора из ЗУ значений Xj, Xj+i и kj+i. Значени Xj и Xj+i подаютс в устройство 5 преобразовани интервала задани случайных чи ., ооотт тт,:. ....„, о.,,,оа.,.,г.,, .тг. сел, а значение j+j - на веро тностный двоичный блок 3, где сравниваетс с числом paiBномерно распределенной в интервале О-1 случайной числовой последовательности. По результату сравнени выходной триггер веро тностного двоичного блока устанавливаетс Б единичное (если равномерно распределенное число j+i) или нулевое (если равномерно распределенное число j+i) состо ни . Этим самым вырабатываютс с веро тностью kj+i единичные и с веро тностью (1-kj+i) нулевые управл ющие воздействи , которые подключаютс к логическим схемам «И 6, 7 управл ют цепью прохождени чисел с устройства умножени -сложени функций распределени веро тностей на устройство 5 преобразовани интервала задани случайных чисел, где реализуетс алгоритм Xi Xj + {xj+i- Xj) у I.(8) Устройство умножени - сложени функций распределени веро тностей преобразует две равномерно распределенные в интервале О-1 случайные числовые последовательности по операци м умножени и сложени функций распределени путем выбора больших и меньших чисел соответственно. На его выходах получаютс случайные числовые последовательности с функци ми распределени (3) и (4), которые в каждом цикле работы СФП через управл емые веро тностным двоичным блоком 3, схемы б и 7 с веро тност ми fej+i и () подключаютс к устройству 5 преобразовани интервала задани случайных чисел. В результате на устройство преобразовани интервала задани случайных чисел в каждом цикле поступает случайное число г/i числовой последовательности с функцией распределени , определ емой в соответствии с выра- 5 жением (2). С выхода СФП снимаетс случайна числова последовательность, плотность распределени веро тностей которой в пределах точности аппроксимации соответствует заданной. 10 Предмет изобретени Стохастический функциональный преобразователь , содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, два выхода 15 которого через устройство умнолсени и соответствующие логические схемы «И подключены к входам устройства преобразовани интервала , другой вход которого подключен к первому выходу запоминающего устройства, второй выход запоминающего устройства через веро тностный двоичный элемент подклю чен к входам логических схем «И, второй вход веро тностного двоичного элемента соединен с генератором равномерно распределенных случайных чисел, отличающийс там, что, с целью упрощени преобразовател , вход запоминающего устройства подключен к выходу генератора равномерно распределенных случайных чисел.The proposed device relates to the field of digital computing and is intended to obtain the case of "numbered numbers with given distribution laws. Various stochastic functional converters (TFP) are known for obtaining random numbers with predetermined distribution laws, containing a generator of uniformly distributed random numbers, a memory device, a conversion unit, an interval selection unit, AND and device | Multiply-addition logic, binary element . The purpose of the invention is to simplify the device and improve speed. This is achieved by removing the interval selection block from the circuit. In the proposed PPS, the domain of the assignment of random numbers is divided into intervals with equal probability Pj + i () -, which makes it possible to significantly simplify the process of sampling the intervals of partitioning the problem domain and not random numbers and TFP scheme. In realizations of piecewise linear approximations of the laws of distribution of probabilities, it is necessary, with probabilities Pj + i (x), to randomly select intervals for dividing the region of the assignment of random numbers. In the general case, when Pi + i (x) -, one of the random selection of intervals is performed using the inverse function method. For this, it is necessary to record the values of the distribution functions F (Xi) at points Xj and, by comparing them with the numbers of a random number sequence that are uniformly distributed in the interval O-1, determine the address of the memory, from which the required numerical values are selected. It is obvious that Pj + i (x) - the formation of the address can be carried out automatically with the help of a generator of uniformly distributed random numbers and there is no need to store the values of the distribution functions P (Xj) and compare them with evenly distributed numbers. The essence of the invention is that the distribution density curve is divided into n intervals with equal probabilities Pj + i (x) -, is represented as yP, (.) P-11) + t I- 7 + g 2 ( ) (x-xj) fa (} (- “/) XO ° (X - Xj) ol (Xj i 1 - X), if, O - otherwise, 1, if o (Jc). About, if .1, if, 00 (X} O, if .y, 0, 1, 2, ..., (/ y-1) and is realized by converting the random number sequence to the interval obtained as a result of the operation of the stochastic superposition F ( X) kj + iF, (x + (1 - kj, i} F, (X}, (2) over random number sequences with functions determining the probabilities F (x) x, if, Ij; Fj (x) - 2x - x if xs O, 1, (4) resulting from the transformation of random number sequences uniformly distributed over the O-1 interval by multiplication and addition operations distribution functions, by connecting the generator output evenly distributed on the interval 0-1 random numbers interval and -1 random to the multiplication device — the addition of the distribution functions, to the probabilistic binary block and to the memory device, the outputs of the latter are connected to another input stnogo binary unit and to the input conversion unit setting interval of random numbers, on the other inputs of which are controllable through direct and inversnsh probability tnostnogo outputs binary block matcher circuit blocks are coupled outputs the multiplier -addition distribution functions. FIG. 1 shows a block diagram of TFP; in fig. 2 is a graph of density distribution curves. The block diagram contains a generator of 1 uniformly distributed random numbers; device 2 multiply - add; probabilistic binary block 3; storage device 4; interval conversion device 5; logic circuits "And 5 and 7. To implement the TFP. It is necessary to carry out the following preliminary calculations. The region of assignment a, b of the probability density curve f (x) is divided into l intervals (Fig. 2) so that the probabilities of random numbers in any interval are the same and equal to P, + iW J. To do this, use the relation ( x} Finding Oj + i points with abscissas and ordinates Using any of the known criteria for minimizing the approximation error, determine the south angle of inclination (tgfj + l) of the approximating direct passing through the found points Oj + i. From expression (1) sequentially determine 2 (2kj, -l) -Pj, l (x) (- XjY, (-) + () tg / + "/ 4-1). At this stage, the numerical calculation ends and the values Xj, kj + i are entered into the cells of the memory device 4. The converter works as follows .-: A random number is taken from the generator 1 uniformly distributed in the interval of 0-fl, and the first m log2fi bits of this number The values Xj, Xj + i and kj + i are used as an address for selecting from the memory. The values Xj and Xj + i are fed to the device 5 for converting the interval for setting random chi. .... „, o. ,,, oa.,., G. ,, .tg. and the value of j + j is on a probabilistic binary block 3, where it is compared with the number paiB of a random number sequence that is dimensionally distributed in the interval O-1. Based on the result of the comparison, the output trigger of a probabilistic binary block is set to B a single (if uniformly distributed number j + i) or zero (if a uniformly distributed number j + i) of the state. Thereby, with a probability kj + i, single and with probability (1-kj + i) zero control actions, which are connected to logic circuits, And 6, 7 control the chain of passing numbers from a probability multiplication device on the interval conversion device 5, the assignment of random numbers, where the algorithm Xi Xj + {xj + i - Xj) is implemented in I. (8) The multiplication device — the addition of probability distribution functions — converts two random numbers in the interval O-1 that are randomly distributed perazim m multiplication and addition distribution functions by selecting large and smaller numbers, respectively. At its outputs, random numerical sequences are obtained with distribution functions (3) and (4), which in each TFP operation cycle through controllable probabilistic binary block 3, schemes B and 7 with probabilities fej + i and () are connected to device 5 converts an interval for setting random numbers. As a result, a random number r / i number sequence with a distribution function determined in accordance with expression (2) is fed to the device for converting the interval for setting random numbers in each cycle. A random numerical sequence is removed from the TFE output, the probability density of which, within the limits of the approximation accuracy, corresponds to the given one. 10 Invention A stochastic functional converter containing a generator of uniformly distributed random numbers, two outputs 15 of which are connected to the inputs of the interval conversion device through the multiplexer device and the corresponding logic circuits, the other output of which is connected to the first output of the memory device. The binary binary element is connected to the inputs of the AND logic circuits, the second input of the probabilistic binary element is connected to the generator torus uniformly distributed random numbers, characterized therein, that in order to simplify the transducer input memory connected to the output of the generator of random numbers uniformly distributed.
/aft-i)XJ/ aft-i) XJ
. .
Фг/е.гFg / e.g