SU394773A1

SU394773A1 - DEVICE FOR OBTAINING RANDOM NUMBERS

Info

Publication number: SU394773A1
Application number: SU1674924A
Authority: SU
Inventors: изобретени Авторы
Original assignee: А. И. Усачев , М. Каневский Воронежский политехнический институт
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1973-08-22

Description

1one

Предлагаемое устройство относитс к области вычислительной техники. Оно предназначено дл получени случайных чисел с заданной Веро тностью их по влени и может быть иснользовано в устройствах, моделирующих различные случайные процессы с заданными веро тностными характеристиками.The proposed device relates to the field of computing. It is intended for obtaining random numbers with a given probability of their occurrence and can be used in devices that simulate various random processes with given probability characteristics.

В общем случае устройство имеет п выходов и один вход, на который поступают импульсы опроса. На каждом из п выходов импульсы по вл ютс с соответствующей этому выходу веро тностью.In the general case, the device has n outputs and one input, to which polling pulses are received. At each of the n outputs, pulses appear with a probability corresponding to that output.

Известпы устройства, предназначенные дл получени случайных чисел с заданной веро тностью их по влени . В основу их работы, как правило, положен принцип .преобразовани равномерно распределенных в интервале (0,1) случайных чисел.Limes are devices designed to obtain random numbers with a given probability of their occurrence. As a rule, their work is based on the principle of transforming random numbers uniformly distributed in the interval (0.1).

Известны также устройства, в которых в качестве датчика исходных веро тностей используетс случайный процесс, например пуассоновский, с известным распределением параметров.Also known are devices in which a random process, such as a Poisson process, with a known distribution of parameters is used as a sensor of initial probabilities.

К недостаткам известных устройств следует отнести или значительную аппаратурную сложность (например, датчики м;;огоразр дпых случайпых чисел или нескольких некоррелированных последовательностей случайных символов, дещифраторы чисел) и, как следствие этого, нецелесообразность применени в р де устройств, если не требуетс быстрой смены выходных веро тностей, или малое быстродействие.The disadvantages of the known devices include either significant hardware complexity (e.g., sensors m ;; doubled random numbers or several uncorrelated sequences of random symbols, decryptors of numbers) and, as a result, inappropriate use in a number of devices, if fast changing of output is not required probabilities, or low speed.

Целью изобретени вл етс упрощение схемы устройства и повыщение точности его работы.The aim of the invention is to simplify the design of the device and increase the accuracy of its operation.

От известных предложенное устройство отличаетс тем, что содержит генератор стробирующего плавно измен ющегос (например , пилообразного) напр жени и схему сравнени , входы которой соединены с выходами генератора, а выход - с линией задержки , причем импульсы опроса поступают на вход линии задержки и вход генератора стробирующего напр жени .The device proposed differs from the known ones in that it contains a gating generator of smoothly varying (for example, sawtooth) voltage and a comparison circuit, the inputs of which are connected to the generator outputs and the output to the delay line, the interrogation pulses coming to the delay line input and the generator input gating voltage.

Такое построение существенно упрощает схему, обеспечива достаточное дл р да практических случаев быстродействие.Such a construction greatly simplifies the scheme, providing sufficient speed for a number of practical cases.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.The block diagram of the proposed device shown in the drawing.

Она содержит источник / случайного напр жени , генератор 2 стробирующего напр жени , схему сравнепп 3, линпю задержки 4. Схема работает следующим образом.It contains the source / random voltage, gate voltage generator 2, comparator circuit 3, delay delay 4. The circuit operates as follows.

С приходом каждого импульса опроса в точку Л схемы (входна клемма опроса) происходит запись его на вход линии задержки 4 и запуск генератора 2 стробирующего напр жени .When each polling pulse arrives at point L of the circuit (polling input terminal), it is recorded at the input of delay line 4 and the gate voltage generator 2 is started.

33

Напр жение с генератора 2 поступает на один из входов схемы сравнени 3, на второй вход которой поступает напр жение с выхода источника / случайного напр жени с известным законом .распределени амплитуд.The voltage from the generator 2 is fed to one of the inputs of the comparison circuit 3, the second input of which receives the voltage from the source / random voltage output with a known amplitude distribution law.

При равенстве мгновенных значений напр жений от источника / и генератора 2 на выходе схемы сравнени 3 формируетс импульс считывани , поступающий на линию задержки 4.If the instantaneous values of the voltages from the source / and generator 2 are equal, at the output of the comparison circuit 3 a read pulse is sent to the delay line 4.

Врем распространени импульса по линии задержки равно длительности стробирующего импульса, следовательно, при поступлении импульса считывани со схемы сравнени 3 на одном из выходов линии задержки по витс импульс. При этом распределение местоположений записываемого имиульса по длине линии задержки 4 в моменты прихода импульса считывани со схемы сравнени 3 будет соответствовать распределению амплитуд случайного напр жени источника /.The time of the pulse propagation along the delay line is equal to the duration of the gate pulse, therefore, when a read pulse arrives from the comparison circuit 3 at one of the outputs of the delay line, a pulse is generated. In this case, the distribution of the locations of the recorded imiuls along the length of the delay line 4 at the moments of arrival of the read pulse from the comparison circuit 3 will correspond to the distribution of the amplitudes of the random source voltage.

Очевидно, что точность селекции случайного напр жени но уровню будет определ тьс количеством выходов линии задержки, так как каждому выходу можно поставить в соответствие определенное значение уровн случайного напр жени .Obviously, the accuracy of the selection of a random voltage level will be determined by the number of outputs of the delay line, since each output can be assigned a specific value of the level of random voltage.

Численное значение веро тности, характеризующее каждый из выходов, будет определ тьс как щириной временного интервала, раздел ющего смежные выходы линии задержки , так и координатой этого интервала. Дл случа линейно измен ющегос стробирующего напр жени оно может быть определено по формуле веро тности попадани непрерывной случайной величины в определенный выходной интервал.The numerical value of the probability characterizing each of the outputs will be determined both by the width of the time interval separating the adjacent outputs of the delay line and by the coordinate of this interval. For a case of linearly varying gating voltage, it can be determined by the formula for the probability of a continuous random value falling into a certain output interval.

По вление импульса на любом из выходов линии задержки 2 составл ет полную группу событий.The appearance of a pulse at any of the outputs of delay line 2 constitutes a complete group of events.

Изменением формы стробирующего напр жени (при посто нной длительности) можно осуществл ть коррекцию значений выходных веро тностей.By changing the shape of the gating voltage (at a constant duration), it is possible to correct the values of the output probabilities.

В качестве линии задержки может быть использован регистр сдвига, -при этом дл нормальной работы предложенного устройства необходимо выполнение следующих соотнощений между параметрами отдельных элементов схемы:As a delay line, a shift register can be used, - for the normal operation of the proposed device, the following ratios between the parameters of the individual circuit elements are necessary:

Т продЕ С ТстроО TjT prod With TstroO Tj

ГпGp

где -/продв - период продвигающих имнульсов регистра; Тетроб - длительность стробирующих импульсов с генератора 2; :„- интервал коррел ции процесса источника /.where - / prodv - the period of promoting register pulses; Tetrob - the duration of the gating pulses from generator 2; : „- the correlation interval of the source process.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл получени случайных чисел , содержащее линию задержки, источник случайного непрерывного напр жени , отличающеес тем, что, с целью упрощени устройства и повышени точности его работы, оно содержит схему сравнени и генератор стробирующего напр жени , выход которого подключен к первому входу схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом источника случайного непрерывного напр жени , выход схемы сравнени подключен к первому входу линии задержки, второй вход которой соединен с шнной опроса и со входом генератора стробирующего напр жени , выходы линии задерл :ки подключены к выходным клеммам устройства.A device for obtaining random numbers, comprising a delay line, a source of random continuous voltage, characterized in that, in order to simplify the device and improve its accuracy, it contains a comparison circuit and a gating voltage generator, the output of which is connected to the first input of the comparison circuit, the second input of which is connected to the output of a source of random continuous voltage, the output of the comparison circuit is connected to the first input of the delay line, the second input of which is connected to the cord scan and to the input a generator In the gate voltage, the outputs of the delay line are connected to the output terminals of the device.