SU734769A1 - Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution - Google Patents
Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution Download PDFInfo
- Publication number
- SU734769A1 SU734769A1 SU782579345A SU2579345A SU734769A1 SU 734769 A1 SU734769 A1 SU 734769A1 SU 782579345 A SU782579345 A SU 782579345A SU 2579345 A SU2579345 A SU 2579345A SU 734769 A1 SU734769 A1 SU 734769A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- generator
- unit
- parameters
- Prior art date
Links
Description
одного параметра, характеризующего марковскую последовательность таких случайных чисел. Независимое изменение параметров вырабатываемой последовательности случайных чисел с логарифмически нормальным распределением весьма важно дл практического применени генератора при моделировании различных физических и технических процессов.a single parameter characterizing a Markov sequence of such random numbers. An independent change in the parameters of the generated sequence of random numbers with a log-normal distribution is very important for the practical use of the generator in simulating various physical and technical processes.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечени независимости регулировки статистических параметров генератора марковских последовательностей случайных чисел с логарифмически нормальным распределением .The purpose of the invention is to expand the functionality of the generator by ensuring the independence of the adjustment of the statistical parameters of the Markov generator of random numbers with a log-normal distribution.
Дл достижени поставленной цели в генератор марковских последовательностей случайных чисел с логарифмически нормальным распределением, содержащим генератор тактовых импульсов, генератор нормально распределенных случайных чисел, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, блок авторегрессии, первый вход которого соединен с выходом генератора нормально распределенных случайных чисел, первый умножитель, первый вход которого соединен с выходом блока авторегрессии , первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого умножител , экспоненциальный преобразователь, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход вл етс выходом генератора , функциональный преобра зователь, выход которого соединен со вторым входом, а вход - с третьим входом блока авторегрессии , первый, второй и третий датчики чисел , введены второй и третий сумматоры, блок вычитани , второй и третий умножители , первый и второй блоки делени , квадратор , блок извлечени квадратного корн , первый, второй и третий блоки логарифмировани , причем выход первого датчика чисел соединен со входами квадратора и первого блока логарифмировани , выход которого соединен с первым входом блока вычитани , выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго датчика чисел соединен с первым входом первого блока делени , второй вход которого соединен с выходом квадратора, а выход первого блока делени соединен со входом второго сумматора и с первым входом третьего умножител , выход второго сумматора через второй блок логарифмировани соединен с первым входом второго блока делени и со входом блока извлечени квадратного корн , выход которого соединен со вторым входом первого умножител и со входом второго умножител , выход которого соединен со вторым входом блока вычитани , выход третьего датчика чисел соединен со вторым входом третьего умножител , выход которого через последовательно соединенные третий сумматор и третий блок логарифмировани соединен с вторым входом второго блока делени , выход которого соединен с третьим входом блока авторегрессии.To achieve this goal, a Markov random number generator with log-normal distribution, containing a clock generator, a generator of normally distributed random numbers, whose input is connected to the output of a clock generator, an autoregression unit, the first input of which is connected to the output of a generator of normally distributed random numbers, the first multiplier, the first input of which is connected to the output of the autoregression unit, the first adder, the first input of which is connected It is connected to the output of the first multiplier, an exponential converter, the input of which is connected to the output of the first adder, and the output is the output of the generator, a functional converter, the output of which is connected to the second input, and the input is to the third input of the autoregressive unit, first, second and third sensors numbers, the second and third adders are entered, the subtraction unit, the second and third multipliers, the first and second division blocks, the quad, the square root extraction block, the first, second and third logarithms, and the output of the first The numbers are connected to the inputs of the quadrant and the first logarithm, the output of which is connected to the first input of the subtraction unit, the output of which is connected to the second input of the first adder, the output of the second number sensor is connected to the first input of the first division unit, the second input is connected to the output of the quad, and the output of the first division unit is connected to the input of the second adder and to the first input of the third multiplier, the output of the second adder is connected via the second logarithm unit to the first input of the second division unit, and with the input of the square root extraction unit, the output of which is connected to the second input of the first multiplier and the input of the second multiplier, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit, the output of the third number sensor is connected to the second input of the third multiplier, which output is connected through a series-connected third adder and third The logarithm unit is connected to the second input of the second division unit, the output of which is connected to the third input of the autoregressive unit.
Блок-схема генератора представлена на чepтeжe где 1 - генератор тактовых импульсов , 2 - генератор нормально распределенных случайных чисел, 3 - блок авторегрессии , 4 - первый умножитель, 5 - первый сумматор, 6 - экспоненциальный преобра . зователь, 7 - выходна клемма, 8 - функциональный преобразователь, 9 - первыйThe block diagram of the generator is shown in Fig. 1, where 1 is the clock pulse generator, 2 is the generator of normally distributed random numbers, 3 is the autoregression unit, 4 is the first multiplier, 5 is the first adder, 6 is the exponential transform. binder, 7 - output terminal, 8 - functional converter, 9 - first
0 датчик чисел, 10 - второй датчик чисел, И - третий датчик чисел, 12 - квадратор, 13 - первый блок логарифмировани , 14 - блок вычитани , 15 - первый блок делени , 16 - второй сумматор, 17 - второй блок логарифмировани , 18 - блок извлечени .0 sensor of numbers, 10 - second sensor of numbers, AND - third sensor of numbers, 12 - quad, 13 - first logarithm block, 14 - subtraction block, 15 - first division block, 16 - second adder, 17 - second logarithm block, 18 - extraction unit.
квадратного корн , 19 - второй умножитель , 20 - третий умножитель, 21 - третий сумматор, 22 - третий блок логарифмировани , 23 - второй блок делени .square root, 19 is the second multiplier, 20 is the third multiplier, 21 is the third adder, 22 is the third logarithm block, 23 is the second division block.
0 Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен со входом генератора 2 нормальных независимых случайных чисел, выход которого соединен с первым входом блока 3 авторегрессии . Выход блока 3 авторегрессии соединен с первым входом первого умножител 4, выход которого соединен с первым входом первого сумматора 5. Выход первого сумматора 5 соединен со входом экспоненциального преобразовател 6, вы-. ход которого соединен с выходной клеммой0 The output of the generator 1 clock pulses is connected to the input of the generator 2 normal independent random numbers, the output of which is connected to the first input of the autoregression unit 3. The output of the autoregression unit 3 is connected to the first input of the first multiplier 4, the output of which is connected to the first input of the first adder 5. The output of the first adder 5 is connected to the input of the exponential converter 6, you-. the course of which is connected to the output terminal
0 7. Выход первого датчика 9 чисел соединен со входами квадратора 12 и первого блока логарифмировани 13. Выход последнего соединен с первым входом блока 14 вычитани , выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 5. Выход второго0 7. The output of the first sensor 9 numbers is connected to the inputs of the Quad 12 and the first logarithmic unit 13. The output of the last is connected to the first input of the subtraction unit 14, the output of which is connected to the second input of the first adder 5. The output of the second
датчика 10 чисел соединен с первым входом первого блока 15 делени , второй вход которого соединен с выходом квадратора 12, а выход - со входом второго сумматора 16 и с первым входом третьего умножител 20. The sensor 10 numbers connected to the first input of the first block 15 division, the second input of which is connected to the output of the quad 12, and the output to the input of the second adder 16 and the first input of the third multiplier 20.
Q Выход второго сумматора 16 через второй блок 17 логарифмировани соединен с первым входом второго блока 23 делени и со входом блока 18 извлечени квадратного корн , выход которого соединен со вторым входом первого умножител 4 и со входомQ The output of the second adder 16 is connected via the second block 17 of the logarithm to the first input of the second division unit 23 and to the input of the square root extraction unit 18, the output of which is connected to the second input of the first multiplier 4 and to the input
5 второго умножител 19. Выход последнего соединен со вторым входом блока 14 вычитани . Выход третьего датчика 11 чисел соединен со вторым входом третьего умножител 20, выход которого через последовательно соединенные третий сумматор 21 и третий блок 22 логарифмировани соединен с первым входом второго блока 23 делени . Выход блока 23 делени соединен со вторым входом блока авторегрессии 3 через функциональный преобразователь 8, а с третьим5 of the second multiplier 19. The output of the latter is connected to the second input of the subtraction unit 14. The output of the third number sensor 11 is connected to the second input of the third multiplier 20, the output of which is connected through the serially connected third adder 21 and the third logarithmic unit 22 to the first input of the second division unit 23. The output of the division unit 23 is connected to the second input of the autoregression unit 3 via the functional converter 8, and to the third
5 входом блока авторегрессии 3 непосредственно .5 input block autoregression 3 directly.
Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Принцип работы устройства заключаетс в одновременном изменении параметров последовательности нормальных марковских чисел таким образом, чтобы при этом измен лс лишь один параметр марковской последовательности логарифмически нормальных случайных чисел. Структура предлагаемого устройства обусловлена зависимост ми между средним значением, дисперсией и коррел ционным коэффициентом соседних чисел в нормальной последовательности и средним значением, дисперсией и коррел ционным коэффициентом соседних чисел логарифмически нормальной последовательности.The principle of operation of the device consists in simultaneously changing the parameters of a sequence of normal Markov numbers so that in this case only one parameter of the Markov sequence of log-normal random numbers is changed. The structure of the proposed device is determined by the relationship between the average value, the variance and the correlation coefficient of the neighboring numbers in the normal sequence and the average value, the variance and the correlation coefficient of the adjacent numbers of the logarithmically normal sequence.
Генератор 1 тактовых импульсов синхронизирует работу всего устройства и, в частности , запускает генератор 2, который в такт с генератором 1 вырабатывает последовательность нормальных независимых случайных чисел со средним значением О и с дисперсией в одну единицу. В блоке 3 авторегрессии из этих независимых нормальных случайных чисел образуетс марковска последовательность случайных чисел по схеме авторегрессии, причем первый коэффициент авторегрессии определ етс числом на втором входе блока 3, а второй коэффициент авторегрессии - числом на третьем входе блока 3. Дл получени стационарной последовательности случайных чисел на выходной клемме 7 соблюдаетс следующее условие: сумма квадратов чисел на втором и третьем входах блока 3 авторегрессии равна единице. Марковские случайные числа с выхода блока 3 умножаютс в первом умножителе 4 на некоторое положительное число , чем достигаетс изменение их дисперсии и в первом сумматоре 5 им добавл етс некоторое , действительное число, чем достигаетс изменение их среднего значени . В преобразователе 6 происходит экспоненциальное преобразование числа X на его входе в число ехр X на его выходе. Число С на втором входе блока 3 авторегрессии определ етс из числа С г на его третьем входе при помощи функционального преобразовател 8, осуществл ющего преобразование С1 (1 -С i)-j. Параметры последовательности на выходной клемме 7 определ ютс числами на вторых входах первого умножител 4 и первого сумматора 5 и числом на третьем входе блока 3 авторегрессии.The clock generator 1 synchronizes the operation of the entire device and, in particular, starts generator 2, which, in time with generator 1, generates a sequence of normal independent random numbers with an average value O and with a dispersion of one unit. In block 3, the autoregression of these independent normal random numbers forms a Markov sequence of random numbers according to the autoregression scheme, with the first autoregressive coefficient determined by the number at the second input of block 3, and the second autoregressive coefficient by the number at the third input of block 3. To obtain a stationary sequence of random numbers At the output terminal 7, the following condition is met: the sum of squares of numbers on the second and third inputs of the autoregression unit 3 is equal to one. The Markov random numbers from the output of block 3 are multiplied in the first multiplier 4 by some positive number, which results in a change in their variance and in the first adder 5 they add a certain real number, which results in a change in their average value. In converter 6, an exponential transformation of the number X occurs at its input to the number exp X at its output. The number C at the second input of the autoregression unit 3 is determined from the number C g at its third input with the help of the functional converter 8, which performs the conversion C1 (1-C i) -j. The sequence parameters at the output terminal 7 are determined by the numbers on the second inputs of the first multiplier 4 and the first adder 5 and the number on the third input of the autoregression unit 3.
В первом датчике 9 устанавливаетс среднее значение чисел в последовательности, снимаемых с выходной клеммы 7 и имеющих логарифмически нормальное распределение, во втором датчике 10 устанавливаетс значение дисперсии этих чисел и в третьем датчике 11 - значение коэффициента коррел ции между соседними числами в последовательности , снимаемых с выходной клеммы 7. В блоках под номерами с 12 по 23 происходит одновременное нелинейное преобразование этих чисел дл ввода в блоки 3, 4 и 5 таким образом, чтобы на выгоднойIn the first sensor 9, the average value of the numbers in the sequence taken from the output terminal 7 and having a lognormal distribution is set, in the second sensor 10 the value of the dispersion of these numbers is set and in the third sensor 11 - the value of the correlation coefficient between neighboring numbers in the sequence removed from the output terminals 7. In blocks 12 through 23, simultaneous non-linear conversion of these numbers takes place for input into blocks 3, 4 and 5 so that on favorable
клемме 7 получалась последовательность чисел с параметрами, харнимыми в датчиках 9, 10, 11.terminal 7 was obtained a sequence of numbers with parameters that are harnessed in sensors 9, 10, 11.
Нужное значение среднеквадратического отклонени от чисел в нормальной последовательности зависит от среднего значени и дисперсии чисел в логарифмически нормальной последовательности. Поэтому значение дисперсии, хранимое в датчике 10, делитс в первом блоке 15 делени на квадрат среднего значени , образуемый в квадQ раторе 12. Полученному частному во втором сумматоре 16 добавл етс единица, после чего во втором блоке логарифмировани 17 образуетс натуральный логарифм суммы и в блоке 18 извлекаетс квадратный корень из логарифма. На полученное число и умножаетс нормальное случайное число в первом умножителе 4.The desired value of the standard deviation from the numbers in the normal sequence depends on the mean and variance of the numbers in a log-normal sequence. Therefore, the variance value stored in sensor 10 is divided in the first block 15 of dividing by the square of the average value formed in quadrant 12. The resulting quotient is added one in the second adder 16, after which the second logarithm of the total 17 is formed in the second block and 18, the square root of the logarithm is extracted. The resulting number is multiplied by the normal random number in the first multiplier 4.
Нужное среднее значение чисел в нормальной последовательности также зависит от среднего значени и дисперсии чисел в логарифмически нормальной последовательности . Поэтому в блоке 13 логарифмировани образуетс натуральный логарифм среднего значени , хранимого в датчике 9, из него в блоке 14 вычитаетс дисперси нормальной последовательности, предварительно умноженна во втором умножителе 19 на 0,5. На полученное значение смещаетс нормальное число в первом сумматоре 5. Нужное значение на третьем входе блока 3 авторегрессии зависит от всех трех пара метров логарифмически нормальной последовательности . Коэффициент коррел ции между соседними числами в логарифмически нормальной последовательности, хранимый в датчике 11, умножаетс в третьемThe desired mean value of the numbers in the normal sequence also depends on the mean and variance of the numbers in a log-normal sequence. Therefore, in block 13 of the logarithm, the natural logarithm of the average value stored in sensor 9 is formed, and in block 14 the dispersion of the normal sequence, previously multiplied in the second multiplier 19 by 0.5, is subtracted. The normal number in the first adder 5 is shifted to the obtained value. The desired value at the third input of the autoregressive unit 3 depends on all three parameters of the logarithmically normal sequence. The correlation coefficient between adjacent numbers in a logarithmically normal sequence, stored in sensor 11, is multiplied in the third
S умножителе 20 на частное от дисперсии на квадрат среднего с выхода первого блока 15 делени . В третьем сумматоре 21 полученному произведению добавл етс единица , в третьем блоке 22 образуетс натуральный логарифм суммы, который во втором блов ке 23 делени делитс на дисперсию нормальной последовательности. Число на выходе блока делени 23 вл етс требуемым вторым коэффициентом авторегрессии при хранимых в датчиках 9, 10, 11 числах.S multiplier 20 by the quotient of the variance per square of the average from the output of the first division block 15. In the third adder 21, the unit is added to the resulting product, in the third block 22 the natural logarithm of the sum is formed, which in the second division block 23 is divided by the variance of the normal sequence. The number at the output of dividing unit 23 is the required second autoregression coefficient for the numbers stored in the sensors 9, 10, 11.
Положительный эффект от применени предложенного устройства заключаетс в повышении степени автоматизации моделировани технических систем и физических влений, где предложенные устройства примен ютс , например, в генераторах входныхThe positive effect from the application of the proposed device is to increase the degree of automation of modeling technical systems and physical phenomena, where the proposed devices are used, for example, in input generators
0 воздействий или в генераторах нежелательных возмущений на систему.0 impacts or generators of unwanted disturbances on the system.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782579345A SU734769A1 (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782579345A SU734769A1 (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU734769A1 true SU734769A1 (en) | 1980-05-15 |
Family
ID=20748755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782579345A SU734769A1 (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU734769A1 (en) |
-
1978
- 1978-02-13 SU SU782579345A patent/SU734769A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rodolfo Saragoni et al. | Simulation of artificial earthquakes | |
SU734769A1 (en) | Generator of markov's train of random numbers with logarithmically normal distribution | |
EP0009488B1 (en) | Arrangement for measuring the ratio between a number of events occurring after each other in a first and second series of events | |
CN113257288B (en) | PCM audio sampling rate conversion method | |
Mishina et al. | Simple electronic circuit for the demonstration of chaotic phenomena | |
JPS54101633A (en) | Binomial vector multiplier circuit | |
Richards | Stability diagram approximation for the lossy Mathieu equation | |
EP0047388A3 (en) | Computer aided design system | |
Lai et al. | Dynamical systems identification from time-series data: a Hankel matrix approach | |
SU399865A1 (en) | FREQUENCY-PULSE FUNCTIONAL CONVERTER | |
SU642728A1 (en) | Wear process simulating device | |
SU1179332A1 (en) | Random pulse flow generator | |
SU809127A1 (en) | Random process generator | |
SU641464A1 (en) | Correlometer testing device | |
SU983649A1 (en) | Self-tuning system | |
RU7216U1 (en) | DEVICE FOR THE MULTIPLICATION OF FUZZY POSITIVE NUMBERS | |
SU1718242A1 (en) | Multichannel autocorrelator | |
SU1741121A2 (en) | Apparatus for simulating functions by means of private sums of walsh signals | |
SU981999A1 (en) | Random number generator | |
SU1520482A1 (en) | Comprehensive device for monitoring parameters | |
SU974342A1 (en) | Device for reading control system dynamic characteristics | |
RU20686U1 (en) | DEVICE FOR MODELING VALUES OF THE PROBABILITY OF THE PROBABILITY OF THE CORRECT RESPONSE TO THE REQUEST OF THE AUTOMATED FACTOGRAPHIC INFORMATION AND SEARCH SYSTEM OF CRIMINALISTIC PURPOSE | |
Funahashi et al. | Discrete-time system identification by the correlation method | |
SU383065A1 (en) | DEVICE FOR MODELING DIFFERENTIAL EQUATION SYSTEMS | |
SU881758A1 (en) | Device for simulating storehouse stock |