SU447706A1

SU447706A1 - Random Number Generator

Info

Publication number: SU447706A1
Application number: SU1907806A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Черновой; Валерий Геннадьевич Гольдштейн
Original assignee: Завод Им.Масленникова
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1974-10-25

Description

Изобретение касаетс вычислительной техники и иожет найти дримбнение при иоделировации случайных процессов.The invention relates to computer technology and to the ability to find timings in simulating random processes.

Известен генератор случайных чисел, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел «Ojmy WGpt генератор тактсшых иипульсов, счетчики, клапаны и логические схекы.A random number generator is known that contains a sensor of uniformly distributed random numbers “Ojmy WGpt clock pulse generator, counters, valves, and logic circuits.

Однако известный генератор случайных чисел не позвол ет получить последовательности коррелированных случайншс чисел.However, the known random number generator does not allow to obtain sequences of correlated random numbers.

Целью изобретени вл етс коррел ци двух последовательностей случайных чисел на выходе генератора.The aim of the invention is to correlate two sequences of random numbers at the output of the generator.

, ато достигаетс тем, что генератор содержит второй генератор тактовых имцульсов, регистры, клапаны, преобразователь, элемент задержки, формирователь импульса сброса и ключ, причем три выхода коммутатора соединены соответственно с первым входом первого ре гистра и со входами второго иAtoms are achieved by the fact that the generator contains a second clock pulse generator, registers, valves, a converter, a delay element, a reset pulse shaper and a key, with three switch outputs connected to the first input of the first register respectively and to the inputs of the second and

(третьего регистров. Выход последнего соединен со входом преобразовател , выход которого через второй клапан соединен со вторым входом первого регистра и через ключ и третий клапан - со входом четвертого регистра и с третьим входом первого регистра, первый выход которого через третий клапан соединен с выходом второго (third registers. The output of the latter is connected to the converter input, the output of which through the second valve is connected to the second input of the first register and through the key and the third valve to the input of the fourth register and to the third input of the first register, the first output of which through the third valve is connected to the output of the second

0 генератора тактовых импульсов, второй выход первого регистра и выход четвертого регистра через четвертый клапан подключены к первому выходу устройства, два выхо5 да второго регистра подключены соответственно ко второму входу второго клапана и через п тый клапан - ко второму выходу устройства , выход счетчика соединен со 0 clock generator, the second output of the first register and the output of the fourth register through the fourth valve are connected to the first output of the device, two outputs 5 and the second register are connected respectively to the second input of the second valve and through the fifth valve to the second output of the device, the output of the counter is connected to

0 входом элемента задержки, выход которого подключен ко вторым входам четвертого и п того клапанов и ко входу формировател импульса сброса, выход которого соединен со сбрасывающими входами регистipOB и с третьим входом первого0 input of the delay element, the output of which is connected to the second inputs of the fourth and fifth valves and to the input of the reset pulse shaper, the output of which is connected to the reset inputs register IOB and to the third input of the first

клапана.valve.

Блок-схема генератора показана на чертеже.The block diagram of the generator is shown in the drawing.

На чертеже прин ты следующие обозначени : 1 - первый генератор тактовых импульсов, 2 - первый клапан, 3 - датчик равномерноIn the drawing, the following notation is accepted: 1 — first clock generator, 2 — first valve, 3 — sensor uniformly

распределенных случайных чисел, коммутатор 4, 5, 6, 7 - первый, второй и третий регистры, 8 преобразователь , 9, 10 - второй и третий клапаны, 11 - второй генератор тактовых иьшульсов, 12 четвертый регистр, 13 - ключ, 14 - счетчик, 15, 16 - четвертый и п тый клапаны соответственно, 17 - элемент задержки, 18 - формирователь импульса сброса. distributed random numbers, switch 4, 5, 6, 7 - first, second and third registers, 8 converter, 9, 10 - second and third valves, 11 - second clock generator, 12 fourth register, 13 - key, 14 - counter , 15, 16 are the fourth and fifth valves, respectively, 17 is the delay element, 18 is the reset pulse shaper.

Генератор 1 тактовых импульсов подсоединен к информационному входу клапана 2. Выход клапана 2 подключен ко входу датчика 3 равномерно распределенных случайных чисел и ко входу счетчика 14, выход датчика 3 через коммутатор подключен ко входам регистров 5, б, 7. Выход регистра 7 соединен со входом преобразовател 8, выход которого подключен к управл ющему входу клапана 9 и через выключатель 13 к управл ющему входу клапана 10, к другому управл ющему входу которого подключен выход регистра 5.The generator 1 clock pulses connected to the information input of the valve 2. The output of the valve 2 is connected to the input of the sensor 3 evenly distributed random numbers and to the input of the counter 14, the output of the sensor 3 through the switch connected to the inputs of registers 5, b, 7. The output of the register 7 is connected to the input converter 8, the output of which is connected to the control input of the valve 9 and through the switch 13 to the control input of the valve 10, to the other control input of which the output of the register 5 is connected.

Выход генератора 11 тактовых импульсов подключен к информационному входу клапана 10, выход которого подключен ко входам регистров 12 и 5. Выход счетчика 14 подсоединен ко входу элемента 17 задержки и к одЕОцу управл ющему входу клапана 2, Выходы регистров 12 и 5 подсоединецы к информационному входу клапана 15, а выход регистра 6 - к информационному входу клапана 16. Выход элемента 17 задержки подключен к управл ющим входам клапанов 15 и 16 и к формирователю 18 импульса сброса, выход которого подключен к цеп м сброса регистров 5,6,7,12 и ко второму управл ющему входу клапана 2.The output of the generator 11 clock pulses is connected to the information input of the valve 10, the output of which is connected to the inputs of the registers 12 and 5. The output of the counter 14 is connected to the input of the delay element 17 and to one control input of the valve 2, the outputs of the registers 12 and 5 connect to the information input of the valve 15, and the output of register 6 to the information input of the valve 16. The output of the delay element 17 is connected to the control inputs of the valves 15 and 16 and to the driver 18 of the reset pulse, the output of which is connected to the reset circuit of registers 5,6,7,12 and second control valve inlet 2.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Ключ 13 разомкнут.Key 13 is open.

С выхода генератора 1 импульсы через клапан 2 поступают на вход датчика 3, дава команду на формирование на выходе датчика случайных чисе.л, которые через коммутатор 4 последовательно записываютс в регистры 3, б, 7. На наборном поле преобразовател 8 предварительно устанавливаетс веро тность по влени на его выходе управл ющего клапаном 9 сигнала, равного заданному коэффициенту взаимной коррел ции.From the output of the generator 1, the pulses through the valve 2 are fed to the input of the sensor 3, giving a command to form at the output of the sensor random numbers that are sequentially recorded in the registers 3, 6, and 7 through the switch 4. the appearance at its output of the control valve 9 signal equal to the specified cross-correlation coefficient.

После выдачи с выхода датчика 3 трех чисел, с выхода счетчика 14 поступает на управл ющий вход клапана 2 сигнал, закрлващий клапан. Формирование случайных чисел датчиком 3 прекращаетс .After issuing three numbers from the sensor output 3, from the output of the counter 14, a signal is applied to the control input of the valve 2, which closes the valve. The random number generation by the sensor 3 is stopped.

Преобразователь 8 после записи очередного случайного числа в регистре 7 формирует на своем выходе о веро тностью, равной заданному коэ ициенту взаимной коррел ции , сигнал, который поступает на соответствующий вход клапана 9, разреша перепись содержимого регистра б в регистр 5. Содержимое регистра б при этом сохран етс , т.е. сигнал на выходе преобразовател 8 есть случайное событие, которое п юисходит с установленной веро тностью, причем если в результате записи очередного числа в регистр 7 это сюытие имело место, то в регистрах 5 и б оказываютс в конечном итоге записанными одинаковые числа, если это событие не имело места, то содержимым регистра 5 и б вл ютс числа , сформированные за этот цикл датчиком 3.Converter 8, after recording the next random number in register 7, generates at its output a probability equal to a given mutual correlation coefficient, a signal that arrives at the corresponding input of valve 9, allowing the census of the contents of register b to register 5. The contents of register b herewith persists, i.e. the signal at the output of converter 8 is a random event that is sent with a fixed probability, and if as a result of writing the next number to register 7 this event took place, then in registers 5 and b the same numbers will end up being written down if this event is not took place, the contents of register 5 and b are the numbers formed during this cycle by sensor 3.

Эти числа в конце каждого цжла по разрешающему сигналу, поступающещу с выхода счетчика 14 через элемент задержки 17 на клапаны 15 и 16, выдаютс в виде двух случайных равншерно распределеншлх последовательностей с заданным положительным коэффициентом взаимной коррел ции между этими последовательйост ми .These numbers at the end of each dj by the resolution signal, coming from the output of the counter 14 through the delay element 17 to the valves 15 and 16, are given in the form of two random equally-distributed sequences with a given positive cross-correlation coefficient between these sequences.

Ключ 13 зшйкнут,Key 13 is locked,

В этш случае при наличии на выходе преобразовател 8 управл щего сигнала (случайное событие имело место) последний поступает как на управл ющий вход клапана 9, так и на управл ющий вход клапана 10. клапан 10 открываетс с некоторой задержкой, необходимой дл переписи содержимого регистра б в регистр 5. Через клапан 10 с выхода генератора тактовых импульсов 11 начинают поступать на входы регистров 12 и 5 импульсы, увеличива еодержимое последншс до тех пор, пока во всех разр дах регистра 5 не будут завщ;аны нули. В этот момент на выходе регистра 5 формируетс сигнал, который поступаёт на управл ющий вход клапана 10, закрыва его. Емкости perHCTp6Fl2,5|6 выбирают равными максимальнсшу случайному числу, формируемому датчиком 3. Тогда в регистре 12 окажетс записанным число, равное разности максимального числа и числа наход щегос в счетчике 5 дс открывани клапана 10. В этш случае (при наличии на выходе преобразовател 8 сигнала) случайные числа формируетс в регистре б (одна последовательность) и в регистре счетчика 12 (друга последовательность). Если же на выходе преобразовател 8 в течение текущего цикла иигнал не по вилсн устройство работает аналогично, т.е. случайные числа формируютс взаимно независимо в регистрах 5 и б. Врем задержки элемента 17 выбирают таким, чтобы все процессы по формированию реализации случайных последовательностей к мшенту открывани клапанов 15 и 16 закончились . С выхода элемента задержки снимаетс сигнал, поступающий на вход формировател 18 импульса сброса, который устанавливает в начальное положение регистры 5,6, 7,12 и открывает клапан 2, начина следующий цикл формировани ;реализаций случайных чисел. ПРЩМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Генератор последовательностей случайных чисел, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен со входом коммутатора а вход через первый клапан с выходом первого генератора тактовых импульсов и со входом счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого клапана, отличающийс тем, что, с целью коррел ции двух последовательностей случайных чисел на выходе генератора , он содержит второй генератор тактовых импульсов, регистры , клапаны, преобразователь, элемену задержки, формирователь импульса сброса и ключ, причем три выхода коммутатора соединены соответственно с первым входом первого регистра и со входами второго и третьего регистров, выход третьего регистра соединен со входом преобразовател , выход которого через второй клапан соеданен со втощм входом первого регистра и через ключ и третий клапан - со входом четвертого регистра и с третьим входом первого регистра, первый выход которого через третий клапан соединен с выходом второго генератора тактовых импульсов , второй выход первого регистра и выход четвертого регистра через четвертый клапан лодключены к первому выходу устройства , два выхода второго регистра подключены соответственно ко второму входу второго клапана и через п тый клапан ко второму выходу устройства, выход счетчика соединен со входом элемента задержки , выход которого подключен ко вторым входам четвертого и п того клапанов и ко входу формировател импульса сброса, выход которого соединен со сбрасывающими входами регистров и с третьим входом первого клапана.In this case, if there is a control signal at the output of the converter 8 (a random event has occurred), the latter goes both to the control input of the valve 9 and to the control input of the valve 10. The valve 10 opens with some delay necessary to rewrite the contents of the register In register 5. Through valve 10 from the output of the generator of clock pulses 11, pulses start to be fed to the inputs of registers 12 and 5, increasing the content of the latter until all the bits of register 5 have a control signal; At this moment, at the output of the register 5, a signal is generated, which is fed to the control input of the valve 10, closing it. The capacities perHCTp6Fl2,5 | 6 are chosen equal to the maximum random number generated by sensor 3. Then in register 12 there will be written down a number equal to the difference between the maximum number and the number of valve opening 5 in the counter 5 dc. In case of presence of converter 8 signal) random numbers are generated in register b (one sequence) and in the register of counter 12 (the other sequence). If at the output of the converter 8 during the current cycle the signal does not follow the device similarly, i.e. random numbers are mutually independent in registers 5 and b. The delay time of the element 17 is chosen so that all the processes of forming the realization of random sequences to the target of opening the valves 15 and 16 are over. From the output of the delay element, a signal is taken that is fed to the input of the shaper 18 of the reset pulse, which registers registers 5,6, 7,12 and opens valve 2, starting the next formation cycle, random number realizations. BACKGROUND OF THE INVENTION A random number generator containing a sensor of uniformly distributed random numbers, the output of which is connected to the input of the switch and the input through the first valve to the output of the first clock generator and to the input of the counter, the output of which is connected to the second input of the first valve, characterized in that in order to correlate two sequences of random numbers at the generator output, it contains a second clock generator, registers, valves, a converter, a delay element and, the reset pulse shaper and the key, with three switch outputs connected respectively to the first input of the first register and to the inputs of the second and third registers, the output of the third register is connected to the input of the converter, the output of which through the second valve is connected to the second input of the first register and through the key and the third valve is with the input of the fourth register and with the third input of the first register, the first output of which is connected to the output of the second clock generator through the third valve, the second output of the first register and the output of the fourth register through the fourth valve is connected to the first output of the device, two outputs of the second register are connected respectively to the second input of the second valve and through the fifth valve to the second output of the device, the output of the counter is connected to the input of the delay element whose output is connected to the second inputs of the fourth and n addition of valves and to the input of the reset pulse generator, the output of which is connected to the resetting inputs of registers and to the third input of the first valve.

II

GOGO

ccj I Слccj I SL

ii

TT