Claims (2)
Устройство относитс к вычислительной технике,может быть использовано в качестве приставки к универсальным ЭВМ при решении задач методом статисческих испытаний. Известен генератор случайных колебаний , содержащий ретистры, триггеры, элементы. И, ИЛИ, датчики случайных чисел, генератор импульсов, блоки сравнени , преобразователь Код-напр жение l . Однако этот генератор не позвол ет формировать случайные исходы, заданные дискретным распределением. Наиболее близок к предлагаемому ген ратор спуча&ных. иЪходов, содержащий блок пам ти, первый вход которого вл етс входом генератора, датчик равномер но распределенных случайных чисел,схем параллельного сравнени чисел и выход«ые регистры, выходы каждой из схем сравнени соединены с единичными входами триггеров, единичные выходы которьгх подключены к первым входам соот ветстйуюших схем совпадени , второй вход каждой из которых соединен с нулевым выходом триггера последующей сх&мы сравнени , а выходы схем совпадени соединены с выходными устройствамиС2. Это генератор вл етс спедиализированным устройством, которое может быть использовано в качестве генератора случайных исходов. Он предназначен дл специализированных машин, на которых решаютс задачи методом статистических испытаний. При работе с универсальным ЭВМ он специальной организации считывани информации из оперативной пам ти ЭВМ -. дл его работы необходимо считывание массивов чисел (размерность массива определ етс числом узло1з циокретного распределени ) в параллельном Коде без разраиешга. Дл его работы необходимо иметь в пам ти машины интегральное распределение, на создание которого деобходимо Ti операций сложени (h - число-узлов заданного дискретного распределени ) и дополнительна пам ть. Кроме того, при реализации случайных исхоцов, заданных дискретным распределением с большим числом узлов ( он бчень сложен и громоздок. Целью насто щего изобретени вл етс упрощение генератора. . Поставленна цель достигаетс тем, что генератор содержит генератор тактовых импульсов, генератор адреса, регист адреса, два регистра числа, блок вычитани , блок контрол знака числа, триггер, три элемента И и элемент задержки, пр чем выход генератора тактовых импульсов соединен с цервым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом генератора.адреса, выход которого соединен со входом регистра ад реса, вькод которого подключен ко вторым входам пам ти, выход блока пам ти соединен со входом первого регистра чис ла, выход которого соединен с первым вх:одом блока вычитани , выход которого подключен ко входу блока контрол знака числа и к первому входу второго регистра числа, второй вход которого соединен с выходом датчика равномерно рас пределенных чисел, вход которого соединен с единичным входом триггера, со вторым входом генератора адреса и вл етс входом Запуск генератора. Нулевой вход триггера подключен к выходу блока контрол знака числа, нулевой выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора адр са и выход второго элемента И вл етс выходом генератора, единичный вььход триггера соединен со вторым входом первого элемента, выход которого подключен через элемент задержки с пер вым входом третьето, второй вход которого соединен с вьгходом второго регистра числа, а выход третьего ёлемен та И соединен со вторым входом блока вычитани . Структурна электрическа схема генератора приведена на чертеже. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов,выход которого соединен с первым входом первого элемента . И 2, второй элемент И 3, выход которого вл етс выходом генератора, а первый вход соединен с выходом генератора 4 адреса и со входом регистра S адреса, выход которого соединен со входом блока 6 пам ти, выход которого через первый регистр 7 числа и блок 8 вычитани соеакнен со входом блока 9 контрол знака числа, третий элемент И 10, выход которого соединен со входом блока 8 вычитани , первый вход с выходом второго регистра 11 числа (первый вход которого соединен с выходом блока 8 вычитани ), а второй вход третьего элемента 10 через элемент 12 задержки соединен с выходом первого элемента И 2 и со входом генератора 4 адреса; второй вход второго регистра 111 числа соединен с выходом датчика 13 равномерно распределенных чисел, вход которого вл етс входом запуск генератора и соединен со вторым, входом генератора 4 адреса и с единичным входом триггера 14, нулевой выход которого соединен со вторым входом второго элемента И 3, единичный выход - со вторым входом первого элемента И, а нулевой вход - с выходом бдрка 9 контрол знака числа. Работа генератора состоит в следующем . По входу а в блок пам ти б записываетс значение дискретного распределени с числом узловых точек. По входу г производитс запуск устройства. При этом открываетс элемент И 2, устанавливаетс на нуль генератор адреса 4 и возбуждаетс датчик случайных равномерно распределенных чисел 13. Выработанное датчиком 13 случа.йное число поступает на приемный регистр числа 11. Первый сигнал с генератора тактовых импульсов 1 через открытый элемент 2 поступает на генератор адреса 4 и регистр адреса 5, которые формируют адрес первого числа дискретной функции распределени , считываемого из блока пам ти 6 в регистр числа 7. Из числа, наход щегос в рет-истре 7, в блоке вычитани 8 вычитаетс значение случайного числа, записанного в регистре 11. Полученна разность контролируетс на знак в блоке контрол знака числа 9 и записываетс в регистр числа 11. Если разность между значени ми функции распределени и случайным равномерно распределенным числом получилась отрицательной, сигнал со схемы 9 опрокидывает триггер 14 в нулевое со- сто ние. При этом открываетс элемент ИЗ, и на выходе устройства в по вл етс .сигнал Если разность не отрицательна , следующий сигнал с генератора тактовьк импульсов 1 организует считывание второго значени дискретного распределени из блока пам ти 6 в регистр числа 7. , Из числа, наход щегос в регистре 7 вычитаетс разность между значением дискретного распределени в первой точке и случайным равномерно распредепе ньш числом. Нова разность в блоке 8 провер етс на знак в блоке 9 и записываетс в регистр числа 11. Генератор работает так, как было описано, до тех пор, пока разность, полученна в блоке 8, не станет отрицательной. При этом на выходе в .генератора по вл етс сигнал j к, характеризующий номер состо ни выхода генератора. Генератор может работать дл генерировани случайных исходов, заданных дискретным распределением с любым числом узловых точек, i При п 2 генератор работает как веро тностный двоичный элемент и может использоватьс дл операции веро тностного округлени . Генератор выгодно отличаетс от про тотипа простотой своей схемы. Его кодфигураци и число элементов, вход щих в схему, не завис т от числа узловых точек дискретного распределени , по которому реализуетс исход случайного событи . Например дл реализации случайного событи , заданного дискретным рас пределением с числом узлов п 500, с п мощью прототипа потребовалось бы 500 схем сравнени чисел, 500 тригге i ров, 500 схем совпадени , 5ОО выходных устройств, а дл реализации .случайного исхода, заданного дискретным распределением с числом узлов п 1024, н обходимо - 1024 схем сравнени чисел ,1024 триггеров, 1024 схемы совпадени , 1024 выходных устройств. Представленные задачи можно решить с помощью предлагаемого генератора, схема которого и число элементов схемы при этом остаютс неизменными. Кроме того, предлагаемый генератор позвол ет решить эту задачу на универсальных ЭВМ не предъ вл к ним никаких дополнитель ных требований в отношении дисциплины считывани информации из оперативной па м ти ЭВМ. Кроме того, дл работы пред лагаемого генератора не нужно значени интегрального распределени , на создание которого необходимы операции сложени (т.е. дополнительное машинное врем ) и дополнительна оперативна пам ть ЭВМ дл его хранени . Формула изобретени . Генератор, случайных исходов, содержащий блок пам ти, первый вход которого вл етс входом генератора, датчи.к равномерно распределенных случайных чисел, от-личающийс тем, что, с целью упрощени генератора, он содержит генератор тактовых импульсов, генератор адреса, регистр адреса, два регистра числа, блок вычитани , блок контрол , знака числа, триггер, три элемента И и элемент задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход jcoTOporo соединен с первым входом генератора адреса, выход которого соединен со входом регистра адреса,. выход которого подключен ко второму входу блока пам ти, а выход блока пам ти соединен со входом первого регистра числа, выход которого соединен с первым входом блока вычитани , выход которого подключен ко входу блока контрол знака числа и к первому входу второго регист ра числа, второй вход которого соединен с выходом датчика равномерно распределенных чисел, вход которого соединен с еди шчным входом триггера, со вторым входом генератора адреса и вл етс входом Запуск генератора, нулевой вход триггера подключен к выходу блока контрол знака числа, нулевой выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход .которого подключен к выходу генератора адреса, а выход второго элемента И вл етс выходом генератора, единичный выход триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен через элемент задержки с первым вхо- . дом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго регистра числа, а выход третьего элемента соединен со вторым входом блока вычитани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 227402, кл. Н 03 К 3/82, 1966. The device relates to computing, can be used as an attachment to a universal computer when solving problems using statistical tests. The known generator of random oscillations, containing retistra, triggers, elements. AND, OR, random number sensors, pulse generator, comparison units, code-to-voltage converter l. However, this generator does not allow generating random outcomes defined by a discrete distribution. Closest to the proposed genre of teens & ny. The inputs containing the memory block, the first input of which is the generator input, the sensor of uniformly distributed random numbers, the parallel number comparison circuits and the output registers, the outputs of each of the comparison circuits are connected to the single trigger inputs, the single outputs of which are connected to the first inputs there are corresponding coincidence circuits, the second input of each of which is connected to the zero output of the trigger of the subsequent comparison circuit, and the outputs of the coincidence circuits are connected to the output devices C2. This generator is a spedialized device that can be used as a random outcome generator. It is intended for specialized machines on which tasks are solved by statistical testing. When working with a universal computer, it is a special organization for reading information from the computer's RAM -. for its operation, it is necessary to read arrays of numbers (the dimension of the array is determined by the number of nodes of the cyoretic distribution) in the parallel Code without breaking it. For its operation, it is necessary to have an integral distribution in the machine's memory, the creation of which requires Ti addition operations (h is the number of nodes of a given discrete distribution) and additional memory. In addition, when implementing random snapshots defined by a discrete distribution with a large number of nodes (it is very complicated and cumbersome. The purpose of the present invention is to simplify the generator. The goal is achieved by the fact that the generator contains a clock, address generator, address register, two number registers, a subtraction unit, a number sign control unit, a trigger, three AND elements and a delay element, so the output of the clock generator is connected to the first input of the first AND element, the output of which is connected to the The output of the generator address, the output of which is connected to the input of the address register, whose code is connected to the second memory inputs, the output of the memory unit is connected to the input of the first register of the number, the output of which is connected to the first input: one of the subtraction unit, the output of which is connected to the input of the control unit of the sign of the number and to the first input of the second register of the number, the second input of which is connected to the sensor output of uniformly distributed numbers, the input of which is connected to the single trigger input, to the second input of the address generator and is the input m Run the generator. The zero input of the trigger is connected to the output of the control unit for the sign of the number, the zero output of the trigger is connected to the first input of the second element I, the second input of which is connected to the output of the address generator and the output of the second element I is the output of the generator, the single input of the first element The output of which is connected via the delay element with the first input is the third, the second input of which is connected to the input of the second register of the number, and the output of the third element I is connected to the second input of the subtraction unit. The structural electrical circuit of the generator is shown in the drawing. The generator contains a generator of 1 clock pulses, the output of which is connected to the first input of the first element. And 2, the second element is AND 3, the output of which is the generator output, and the first input is connected to the output of the address 4 generator and to the input of the address register S, the output of which is connected to the input of memory block 6, the output of which is through the first 7 number register and block The 8 subtraction is connected to the input of the number sign control unit 9, the third element AND 10, the output of which is connected to the input of the subtraction unit 8, the first input to the output of the second number register 11 (the first input of which is connected to the output of the 8 subtraction unit), and the second input of the third element 10 through item 12 delay connected to the output of the first AND gate 2 and the generator 4 to the input address; The second input of the second number register 111 is connected to the output of the sensor 13 of uniformly distributed numbers, the input of which is the generator start input and connected to the second, the generator 4 address and the single input of the trigger 14, the zero output of which is connected to the second input of the second element And 3, the unit output is with the second input of the first element I, and the zero input with the output of bdrka 9, which controls the sign of the number. The generator is as follows. At input a, a block of memory b is recorded with a discrete distribution value with a number of nodal points. At input g, the device is started. At the same time, the element 2 opens, the address generator 4 is set to zero and the sensor of random evenly distributed numbers 13 is triggered. The random number generated by sensor 13 goes to the receiving register of the number 11. The first signal from the clock generator 1 goes through the open element 2 to the generator address 4 and address register 5, which form the address of the first number of the discrete distribution function read from memory block 6 to the register of number 7. From the number in the ret 7, in subtractor 8, the value the random number written in register 11. The resulting difference is controlled by the sign in the control unit of the sign of the number 9 and is written to the register of the number 11. If the difference between the values of the distribution function and the random uniformly distributed number is negative, the signal from circuit 9 overturns trigger 14 to zero state of the art. This opens the element IZ, and at the output of the device a signal appears. If the difference is not negative, the next signal from the pulse clock generator 1 organizes the reading of the second value of the discrete distribution from memory block 6 to the register of the number 7. From the number in register 7, the difference between the value of the discrete distribution at the first point and the random uniform distribution of the number is subtracted. The new difference in block 8 is checked for the sign in block 9 and written to the register of the number 11. The generator operates as described until the difference obtained in block 8 becomes negative. In this case, a j j signal appears on the output of the generator, which characterizes the number of the generator output state. The generator can operate to generate random outcomes defined by a discrete distribution with any number of nodal points, i. With n 2, the generator operates as a probabilistic binary element and can be used for probabilistic rounding operation. The generator favorably differs from the prototype by the simplicity of its circuit. Its code configuration and the number of elements included in the scheme do not depend on the number of discrete distribution nodal points by which the outcome of the random event is realized. For example, to implement a random event specified by a discrete distribution with the number of nodes n 500, using the prototype power, 500 comparison circuits, 500 trigger ids, 500 coincidence circuits, 5 output devices would be required, and to realize a random outcome specified by a discrete distribution with the number of nodes n 1024, 1024 number comparison circuits, 1024 triggers, 1024 coincidence circuits, 1024 output devices. The presented tasks can be solved using the proposed generator, the circuit of which and the number of circuit elements remain unchanged. In addition, the proposed generator makes it possible to solve this problem on mainframe computers, does not impose any additional requirements on them for the discipline of reading information from a computer operative memory. In addition, the operation of the proposed generator does not require the value of the integral distribution, the creation of which requires addition operations (i.e., additional computer time) and additional computer operating memory for its storage. Claims. A random outcome generator containing a memory block whose first input is a generator input, detectors of uniformly distributed random numbers, distinguished by the fact that, in order to simplify the generator, it contains a clock generator, an address generator, an address register, two number registers, a subtraction unit, a control unit, a number sign, a trigger, three AND elements and a delay element, the output of the clock generator connected to the first input of the first element AND, the output jcoTOporo connected to the first input of the address generator, the output otorrhea connected with the input address register ,. the output of which is connected to the second input of the memory block, and the output of the memory block is connected to the input of the first register of the number, the output of which is connected to the first input of the subtractor, the output of which is connected to the input of the control unit of the number sign and to the first input of the second register of the number, the second the input of which is connected to the sensor output of evenly distributed numbers, whose input is connected to the single trigger input, to the second input of the address generator and is the input of the generator start, the zero input of the trigger is connected to the output of the counter unit of the number sign, the zero output of the trigger is connected to the first input of the second element AND, the second input of which is connected to the output of the address generator, and the output of the second element I is the output of the generator, the single output of the trigger is connected to the second input of the first element AND whose output is connected through the element delays with the first input. the house of the third element is And, the second input of which is connected to the output of the second number register, and the output of the third element is connected to the second input of the subtraction unit. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 227402, cl. H 03 K 3/82, 1966.
2.Авторское свидетельство СССР 213424, кл. G 06 F 1/02, 1966 прототип).2. Authors certificate of the USSR 213424, cl. G 06 F 1/02, 1966 prototype).