SU991422A1 - Генератор случайных чисел - Google Patents

Генератор случайных чисел Download PDF

Info

Publication number
SU991422A1
SU991422A1 SU813342985A SU3342985A SU991422A1 SU 991422 A1 SU991422 A1 SU 991422A1 SU 813342985 A SU813342985 A SU 813342985A SU 3342985 A SU3342985 A SU 3342985A SU 991422 A1 SU991422 A1 SU 991422A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
output
random
input
counter
Prior art date
Application number
SU813342985A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Николаевич Егоров
Василий Куприянович Моисеев
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4152
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4152 filed Critical Предприятие П/Я Г-4152
Priority to SU813342985A priority Critical patent/SU991422A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU991422A1 publication Critical patent/SU991422A1/ru

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано автоматических системах с переменными параметрами, измен ющимис  по случайному закону.
Известно устройство, содержащее генератор шума, ключ, блок дифференцировани , анализатор знака и RS-триггер с установочными R и S входами. В генераторе напр жение шума через ключ и блок дифференцировани  поступает на вход анализатора знака, поочередно формирующего сигналы на двух выходах. Выходные сигналы анализатора подаютс  на установочные входы триггера, переключа  егослучайным образом в состо ни  логической 1 или О.
Таким образом, генератор формирует кодовые комбинсщии из 1 и О случайных двоичных чисел только с равномерным законом распределени , при котором числа смежных, т.е. следующих непосредственно друг за другом, кодовых комбинаций могут повтор тьс 
1 Недостатком генератора  вл етс 
невозможность формировани  равно- веро тных случайных чисел без их повторени  в смежных комбинаци х.
что не позвол ет использовать генератор в системах с об зательной сменой случайного параметра от периода к периоду их работы, т.е. в системах в которых повторение одного и того же режима работы не допускаетс .
Известен также генератор, содержащий датчик случайньк чисел, распределенных по случайному закону, блок
10 параллельного сравнени  чисел, блок триггеров, блок ввода заданной функции распределени , блок совпадени , блок вычислени  функции распределени , блок пам ти, блок оценки дис15 персии, блок сравнени  и выходной блок 2.
В этом устройстве случайные числа , вырабатываемые датчиком случайных чисел, распределенных по равно20 мерному закону, сравниваютс  с числами узловых точек заданной функции распределени , определ етс  граница между возбужденными и невозбужденными част ми выходов блока срав25 нени  и затем возбуждаютс  соответствующие выходные элементы выходного блока, определ ющие в результате участок функции распределени , в пределс1Х которого оказалось в данный 30 момент времени случайное число, распределенное по равномерному закону. На выходе выходного блока получаютс  случайные числа,- соответствук дие заданной функции распределени . Однако числа, вырабатываемые датчиком случайных чисел, могут повтор тьс  в некоторых смежных комбинаци х , при этом также будут повтор ть с  случайные числа на )зыхрде устройс ва. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  генерато случайного процесса,содержащий управл емые датчики потоков случайных и мпульсов, количество которых равно числу состо ний выходной цепи,группу элементов И, шифратор, регистр пам ти, элемент. ИЛИ, блок задани  длительности испытани , блок управлени , регистр адреса и блоки пам ти , причем каждый датчик потоков включает соединенные последовательно генератор случайных импульсов, веро тностный многополюсник с импульсами выходов, группу элементов Ии эле мент ИЛИ. . Работа генератора основана на проведении исследовательских случайных испытаний одновременного отпирани  элементов И группы с последующей фиксацией номера элемента И группы, через -который прошёл первый с момента началаиспытани  импульс датчиков потоков. Содержаща с  в генераторе обратна  св зь о выхода генератора на управл ющие входы датчиков потоков через блок управлени , регистр адреса и блоки пам ти обеспечивает управление веро тностными : характеристиками выходных случайных чисел и исключает повторение чисел в смежных циклах. Таким образом,дл  устранени  повторени - смежных чисел используетс  принцип, заключающийс  в определении номера управл емого датчика случайных импульсов, сработавшего первым в данном цикле испытаний , и в выключении этого датчика в,последующем цикле формировани  слу чайных чисел.,Дл  реализации такого принципа требуютс  управл емые датчики случайных импульсов и блоки пам ти в количестве, равном числу допустимых выходных кодовых комбинаций , а также такие составл ющие, как шифратор, блок управлени  и регистр адреса З. Недостатком генератора  вл етс  сложность и невысока  надежность ь: вследствие применени  большого числа управл емых датчиков случайных импул сов и блоков пам ти, а также наличи  таких составл ющ11х, содержащих большое количество электррэлементрв, как шифратор, блок управлени  и регистр адреса. Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности генератора. Цель дootиj aeтc  тем, что в генератор случайныхчисел, содержащий генератор тактовых импульсов, генератор случайных.импульсов, блок элементов И, введены два элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, два счетчика, дешифратор и RS-триггер, R-вход которого  вл етс  входом генератора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и с синхронизирующим входом дешифратора, выход которого соединен с S-входом К5-триггера,0выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом, элемента ИЛИ-НЕ и со счетным входом первого счетчика, кодовыйвыход которого соединен с информационным входом блока элементов И, выход KQ Tofspro  вл етс  выходом генератора, вь1хЬд генератора случайных импульсов соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого- соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход.которого соединен со счетным, входом второго счетчика, кодовый выход которого соединен с информа- . ционным входом дешифратора,g -выход ЙЗ-триггера соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ и с управл ющим входом блока элементов И. Сущность работы генератора заключаетс  в том., что в каждый период работы генератора сначала формируют вспомогательное случайное равноверо тное число, которое может принимать все значени , например от О до А-1, а затем суммируют его, прибавл   при этом единицу, по модулю А+1, с выходным числом генератора, :сформированным в предшествующий период его работы, и результат суммировани  выдают на выход, дл  чего в генератор введены два счетчика импульсов, дешифратор и RS-триггер с их св з ми. В результате генерируютс  случайно равноверо тные числа, которые могут принимать все значени  от О до А без повторени  в смежных периодах. На чертеже представлена функциональна  схема устройства. ГенераторJслучайных чисел содержит генератор 1 случайных импульсов, элементы 2 И-НЕ, 3 ИЛИ-НЕ, счетчик 4, дешифратор 5, RS-триггер 6, генератор 7 тактовых импульсов, элемент 8 И-НЕ, счетчик 9, блок 10 элементов И. Счетчик 4 осуществл ет счет по модулю Л, счетчик 9 по модулю А4-1. Работа генератора случайных чисел заключаетс  в,следующем. В исходном состо нии до поступлени  на вход генератора .импульса запуска RS-триггер 6 находитс  в первом состо нии, при котором эл.емент.
8 И-НЕ выключен, а элемент 2 И-НЕ и выходной коммутатор 10 включены. Импульсы генератора 7 на входы счетчиков 4 и 9 не поступают, счетчик 9 находитс  в статическом состо нии, и сигнал с выходов исех его разр дов в виде комбинации логических О и 1 кодирующий двоичные числа от О до определенного значени  А, поступает через блок 10 элементов И на выход генератора.
Генератор 1 случайных импульсов непрерывно выдает последовательность импульсов со случайным периодом сле .довани . Элемент 2 И-НЕ сигналом, поступающим с RS-триггера 6, включен и импульсы с выхода генератора 1 че ,jpe3 элементы 3 ИЛИ-НЕ и 2 И-НЕ постулают на счетный вход счетчика 4 импульсов, с помощью которого осуществл етс  подсчет числа слу- . чайных импульсов по модулю А. За ; достаточно большой интервал времени в счетчике 4 формируютс  коды случай ных равноверо тных чисел, которые могут принимать все значени  от О до А-1.
При поступлении импульса запуска триггер б переключаетс  во второе состо ние, при котором элемент 2 И-НЕ выключен, а элемент 8 И-НЕ включен, и счетные входы счетчиков 4 и 9 импульсов подключаютс  к выходу генератора 7 тактовых импульсов. Кроме того, при переключении триггера б на врем  формированИ  в счетчике 9 очередной выходной кодовой комбинации выключаетс  блок 10 элементов И. В счетчике 4 будет записан код двоичного случайного равноверо тного числа в пределах от О до А-1.
Счетчики 4 и 9 импульсов могут измен ть свои состо ни  при одинаковых , например отрицательных, перепадах их входных сигналов, причем на вход счетчика 9 тактовые импульсы поступают с выхода элемента 8 И-Н непосредственно, а на вход счетчика 4 - через элемент 3 ИЛИ-НЕ, поэтому счетчики срабатывают в разные полупериоды тактовы импульсов. В счетчик 9 записываетс  логическа  1 каждый раз при переключении триггера 6 после поступлени  запускающего импульса в первый полупериод тактовых импульсов.
Кроме того, на вход этого счетчика поступ т счетные импульсы с генератора 7 тактовых импульсов, количество которых равно числу, записанному в счетчике 4 в момент прихода запускающего импульса, которое может быть в пределах от О до А-1. Дл  этого при установке в процессе счета тактовых импульсов нулевого кода в счетчике 4 в следующем полутакте с помощью дешифратора 5 нулевого кода, синхронизированного тактовБоми импульсами генератора 7, вырабатываетс  сигнёш во втором полутакте тактовых импульсов, переключающий RS-триггер б в первое состо ние и прекращающий поступление счетных 5 импульсов на вход счетчика 9 импульсов .
Устройство переходит в исходное состо ние.
Блок 10 включаетс , и нова  кодо0 ва  комбинаци  со счетчика 9 выдаетс  на выход генератора. Таким обра .зом, новое число устанавливаетс  на выходе генератора1 через некоторое врем  At Со,5 + аи)- Т после за5 пускающего импульса, где aj, - число, устанавливающеес  в счетчике 4 при поступлении запускающего импульса в рассматриваег-ый п-период работы генератора (п 0, 1, 2,... , Т-пери01 од тактовых импульсов. Это новое .число равно сумме по модулю А-И числа , сформированного в предшествующий п - 1 период, которое может принимать все значени  от О до А,
5 числа а, которое может принимать все значени  от О до А-1, и 1. Поэтому вновь сформированное число не может быть равно предшествук цему числу...
Q Действительно, эти смежные числа могут повторитьс , если к первому из них по модулю А+1 прибавить О или А+1, а так как в генераторе каждый раз добавл ютс  случайные числа, принимающие значени  только от 1 до А, то повторение смежных чисел исключаетс .
Предлагаемый генератор случайных чисел  вл етс  по сравнению с известным более простым и надежным, так как
0 содержит гораздо меньшее количество электроэлементов, которые при этом имеют более узкую номенклатуру и серийно выпускаютс  промышленностью, например ИМС серии 133, причем ука5 занный эффект достигнут не за счетизвестных инженерных методов проектировани  схем, а в результате реализации нового принципа формировани  равноверо тных случайных чисел без
0 повторени  в смежных периодах.
Экспериментальна  проверка генератора случайных чисел подтвердила правильность найденного технического решени . Расчеты, проведенные сов
5 местно с отделом надежности предпри ти  - за вител  дл  случа  формировани  б различных двоичных комбинаций , дали следующий результат: надежность повышаетс  не менее чем в
5 раз, причем это повьишение возрастает с увеличением числа выходных комбинаций .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР t5 697990, кл. G Обг 7/58, 1978.
2.Авторское свидетельство СССР 744533, кл. G 06 F 7/58, 1978.
3.Авторское свидетельство СССР 744532,кл.С Об F 7/58, 1978 (прото20 тип;.
SU813342985A 1981-09-28 1981-09-28 Генератор случайных чисел SU991422A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813342985A SU991422A1 (ru) 1981-09-28 1981-09-28 Генератор случайных чисел

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813342985A SU991422A1 (ru) 1981-09-28 1981-09-28 Генератор случайных чисел

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU991422A1 true SU991422A1 (ru) 1983-01-23

Family

ID=20978619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813342985A SU991422A1 (ru) 1981-09-28 1981-09-28 Генератор случайных чисел

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU991422A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3464018A (en) Digitally controlled frequency synthesizer
SU991422A1 (ru) Генератор случайных чисел
SU690608A1 (ru) Умножитель частоты
SU1116430A1 (ru) Веро тностный двоичный элемент
SU1652986A1 (ru) Устройство дл селекции признаков при распознавании образов
SU1338019A1 (ru) Генератор случайного потока импульсов
SU1288687A1 (ru) Цифровой дискриминатор
SU1098100A1 (ru) Устройство дл определени номеров элементов двоичных кодовых последовательностей
SU984001A1 (ru) Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов
SU1008893A1 (ru) Генератор последовательностей импульсов
SU1444807A1 (ru) Устройство дл исследовани св зности графов
SU807219A1 (ru) Устройство дл программногоупРАВлЕНи Об'ЕКТАМи
SU391555A1 (ru) Генератор натуральных чисел
SU1272342A1 (ru) Устройство дл вычислени показател экспоненциальной функции
SU331481A1 (ru) Генератор прямоугольных импульсов
SU551797A1 (ru) Устройство дл выделени экстремумов временных интервалов
SU1124285A1 (ru) Генератор потоков случайных событий
SU1509859A1 (ru) Устройство дл ввода информации
SU1062696A1 (ru) Генератор потоков случайных событий
SU1141408A1 (ru) Генератор потоков случайных событий
SU1083188A1 (ru) Генератор потоков случайных событий
SU1547057A2 (ru) Делитель частоты с переменным коэффициентом делени
RU2013001C1 (ru) Преобразователь код-напряжение
SU824442A1 (ru) Двухвходовый асинхронный счет-чиК пО МОдулю дВА
SU951301A1 (ru) Генератор псевдослучайных кодов