SU1695296A1 - Random numbers generator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  формировани  последовательности нечетких чисел. Цель изобретени  - расширение области применени  за счёт формировани  нечетких чисел, , описываемых симметричной функцией принадлежности с учетом регулируемого отношени  к уровню прин ти  решени  о принадлежности случайных чисел к ожидаемому значению. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, вы- читатель 4,блок 5 вычислени  значений функции принадлежности, элемент И 6, группу 7 регистров, сумматор 8, схему 9 сравнени , коммутаторы 10-12, умножите- , 14, блок 15 элементов ИЛИ, элемент 16 задержки и схему 17 сравнени . Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  новых св зей и блоков. 2 ил.The invention relates to computing and can be used to form a sequence of fuzzy numbers. The purpose of the invention is to expand the field of application by forming fuzzy numbers, described by a symmetrical membership function, taking into account the adjustable ratio to the level of deciding whether random numbers belong to the expected value. The generator contains a generator of 1 clock pulses, a sensor 2 of uniformly distributed random numbers, a multiplier 3, a subtractor 4, a block 5 for calculating the values of the membership function, an element 6, a group of 7 registers, an adder 8, a comparison circuit 9, switches 10-12, multiply -, 14, block 15 of elements OR, element 16 of delay and comparison circuit 17. The goal is achieved by introducing new links and blocks. 2 Il.

Description

Фиг.FIG.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  формировани  последовательности нечетких чисел yi,i принадлежащих носителю (у) функции принадлежности iy (у).The invention relates to computing and can be used to form a sequence of fuzzy numbers yi, i belonging to the carrier (y) membership function iy (y).

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет формировани  нечетких чисел, описываемых симметричной функцией принадлежности с учетом регулируемого отношени  к уровню прин ти  решени  о принадлежности сформированных чисел к ожидаемому значению.The purpose of the invention is to expand the field of application by forming fuzzy numbers, described by a symmetrical membership function, taking into account the adjustable relation to the level of decision making about the number of numbers formed to the expected value.

На фиг. 1 представлена структурна  схема генератора случайных чисел; на фиг. 2 - блок вычислени  значений функции принадлежности .FIG. 1 shows a flowchart of a random number generator; in fig. 2 - unit for calculating the membership function values.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 равномерно распределенных случайных чисел, умножитель 3, вычитатель 4, блок 5 вычислени  значений функции принадлежности, элемент И 6, группу 7 регистров, сумматор 8, схему 9 сравнени , коммутаторы 10-12, умножители 13-14, блок 15 элементов ИЛИ, элемент 16 задержки и схему 17 сравнени .The generator contains a generator of 1 clock pulses, a sensor 2 of uniformly distributed random numbers, a multiplier 3, a subtractor 4, a block 5 for calculating the values of the membership function, an AND 6 element, a group of 7 registers, an adder 8, a comparison circuit 9, switches 10-12, multipliers 13- 14, a block of 15 OR elements, a delay element 16, and a comparison circuit 17.

Блок вычислени  значений функции принадлежности содержит вычитатель 18 и блок 19 вычислени  модул , блок 20 делени  и блок 21 вычитани .The membership function value calculation unit comprises a subtractor 18 and a module calculation unit 19, a division unit 20 and a subtraction unit 21.

Генератор работает следующим обра- зом,The generator works as follows

Импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход опроса датчика 2, по каждому из которых на его выходе формируетс  очередное значение числа xi с равномерным распределением в интервале (0,1). В блоке 3 это число умножаетс  на величину 2г, где т- полуразмах носител  функции принадлежности (у), котора  в данном случае задана в виде функции принадлежности примерного равенства.The pulses from the output of the generator 1 are fed to the polling input of the sensor 2, for each of which the next value of the number xi is formed at its output with a uniform distribution in the interval (0.1). In block 3, this number is multiplied by the quantity 2g, where m is the half-span of the carrier of the membership function (y), which in this case is specified as the membership function of the approximate equality.

(у) макс /0,1 (y) max / 0.1

где а- - средн   точка носител  функции принадлежности, соответствующа  наиболее ожидаемому значению множества Y.where a- is the midpoint of the carrier of the membership function corresponding to the most expected value of the set Y.

Сигнал 2х -о в блоке 4 вычитаетс  из координаты а + г правой границы носител  функции принадлежности. В результате на выходе блока 4 формируетс  одно из возможных значений у, а + о- 2ханечеткого множества Y.The 2x-o signal in block 4 is subtracted from the coordinates a + r of the right border of the carrier of the membership function. As a result, at the output of block 4, one of the possible values of y, a + o-2 is transparent, Y is formed.

В блоке 5 формируетс  значение функции , принадлежности ity (у), соответствующее yi, т.е fly (у) 1 - lyi - а I (J.In block 5, the value of the function is formed, the membership of ity (y), corresponding to yi, i.e. fly (y) 1 - lyi - and I (J.

В исходном положении регистры 7 обнулены , поэтому при включении генератораIn the initial position, the registers 7 are reset to zero, therefore, when the generator is turned on

на выходе сумматора 8 также формируетс the output of the adder 8 is also formed

нулевой сигнал А 0. Этот сигнал сравни- ваетс  в схеме 9 сравнени  с верхним Г2the zero signal is A 0. This signal is compared in the comparison circuit 9 with the upper G2

и нижним П уровн ми прин ти  решени and lower levels of decision

(П Га, П 0 ) и поскольку А 0 П, то уровень логической единицы формируетс  на выходе А П схемы 9 сравнени . Этот сигнал подаетс  на управл ющий вход коммутатора 10, который пропускает сигнал(P ha, P 0) and since A 0 P, the level of the logical unit is formed at the output of the A P of comparison circuit 9. This signal is fed to the control input of the switch 10, which passes the signal

0 с выхода датчика 2 через умножитель 13, в котором он умножаетс  на коэффициент ki 1, и блок 15 на второй вход схемы 17 сравнени .0 from the output of sensor 2 via a multiplier 13, in which it is multiplied by a factor ki 1, and a block 15 to the second input of the comparison circuit 17.

В схеме 17 сравниваютс  величины/ у(у)In Scheme 17, the values of / y (y) are compared.

5 и Kixi. При /гу (yt) kixi на выходе схемы 17 формируетс  уровень логической единицы, поэтому импульс с выхода генератора 1 проходит через элемент И 6 и поступает на тактовые входы регистров 7 группы, в пер0 вый регистр которой записываетс  число yi, которое  вл етс  возможным значением нечеткого числа Y.5 and Kixi. When igu (yt) kixi, the output of circuit 17 forms the level of the logical unit, so the pulse from the output of generator 1 passes through AND 6 and goes to the clock inputs of group 7 registers, the first register of which records the number yi, which is a possible value fuzzy numbers Y.

При увеличении суммы на выходе сумматора 8, когда П А Га- сигналWhen increasing the amount at the output of the adder 8, when the PA And ga signal

5 логической единицы по вл етс  на соответствующем выходе схемы 9 сравнени  и разрешаетс  прохождение информации через коммутатор 11, В результате сигнал датчика 2 не умножаетс  на какой-либо5 logical units appear at the corresponding output of the comparison circuit 9 and information is allowed to pass through the switch 11, as a result, the signal of the sensor 2 is not multiplied by any

0 коэффициент и непосредственно поступает на вход блока 15. А в случае А Га сигнал датчика 2 умножаетс  в умножителе 14 на коэффициент ka 1. Значени  П и Га завис т от величин а, о и количества регист5 ров в группе.0 is a coefficient and is directly fed to the input of block 15. And in the case of A ha, the signal of sensor 2 is multiplied in multiplier 14 by a factor ka 1. The values of P and Ha depend on the values of a, o and the number of registers in the group.

Claims (1)

Формула изобретени  Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом опроса датчикаDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A random number generator comprising a clock pulse generator, the output of which is connected to a sensor polling input. 0 равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с первым входом первого умножител , второй вход которого  вл етс  входом задани  размаха носител  функции принадлежности ге50 uniformly distributed random numbers, the output of which is connected to the first input of the first multiplier, the second input of which is the input of the span of the carrier of the membership function of the 5 нератора, выход первого умножител nerator, the output of the first multiplier соединен с первым входом вычитател , второй вход которого  вл етс  вхрдом задани  максимального значени  носител  функции принадлежности, выход вычитате0 л  соединен с входом блока вычислени  значений функции принадлежности, выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнени , выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки со5 единен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом Больше первой схемы сравнени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени , за счет формировани connected to the first input of the subtractor, the second input of which is the time of setting the maximum value of the carrier of the membership function, the output of the subtractor is connected to the input of the calculating unit of membership function, the output of which is connected to the first input of the first comparison circuit, the output of the clock generator through the delay element co5 is unified with the first input element And, the second input of which is connected to the output More than the first comparison circuit, characterized in that, in order to expand the field of application, it is formed нечетких чисел, описываемых симметричной функцией принадлежности и с учетом регулируемого отношени  к уровню прин ти  решени  о принадлежности сформино- ванных чисел к ожидаемому значению, в него введены три коммутатора, второй и третий умножители, блок элементов ИЛИ, группа регистров, сумматор и втора  схема сравнени , причем выход датчика равномерно распределенных случайных чисел соединен с информационными входами коммутаторов, выход первого коммутатора через второй умножитель соединен с первым входом блока элементов ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго коммутатора, выход третьего коммутатора через третий умножитель соединен с третьим входом блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первой схемы сравнени , выход элемента И соединен с тактовыми входами регистров группы, информационный входfuzzy numbers, described by a symmetric membership function and taking into account the adjustable ratio to the level of decision on whether the formed numbers belong to the expected value, three switches, the second and third multipliers, the OR block, the register group, the adder and the second comparison circuit are entered into it The sensor output of uniformly distributed random numbers is connected to the information inputs of the switches, the output of the first switch is connected via the second multiplier to the first input of the block of elements OR, the second the input of which is connected to the output of the second switch, the output of the third switch through the third multiplier is connected to the third input of the block of the OR elements, the output of which is connected to the second input of the first comparison circuit, the output of the AND element is connected to the clock inputs of the group registers, the information input первого регистра группы соединен с выходом вычитател , выход первого регистра группы  вл етс  выходом генератора, выходы первого и последнего регистров группыthe first register of the group is connected to the output of the subtractor, the output of the first register of the group is the output of the generator, the outputs of the first and last registers of the group соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с первым входом второй схемы сравнени , второй и третий входы которой  вл ютс  соответственно входами задани are connected respectively to the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the first input of the second comparison circuit, the second and third inputs of which are respectively the job inputs нижнего и верхнего уровн  прин ти  решени , выход Больше верхнего уровн  второй схемы сравнени  соединен с управл ющим входом третьего коммутатора , управл ющий вход второго коммутатораthe lower and upper level of the decision, the output is More than the upper level of the second comparison circuit connected to the control input of the third switch, the control input of the second switch соединен с выходом Больше нижнего уровн  и меньше верхнего уровн  второй схемы сравнени , выход Меньше нижнего уровн , который соединен с управл ющим входом третьего коммутатора, выходы всехconnected to the output More than the lower level and less than the upper level of the second comparison circuit, the output is Less than the lower level, which is connected to the control input of the third switch, the outputs of all регистров группы, кроме последнего, соединены с информационными входами последующих регистров группы.group registers, except the last, are connected to the information inputs of the subsequent group registers. Ж-V 1 Ж-V 1 Фиг. 2FIG. 2