Аппаратный способ

При аппаратном способе случайные или псевдослучайные числа вырабатываются специальной электронной приставкой - генератором, который является внешним устройством ЭВМ либо входит в состав процессора. Наибольшее распространение на практике нашли генераторы псевдослучайных чисел (ГПСЧ), построенные на основе регистра сдвига с реализацией некоторой логической функции в цепи обратной связи (ОС) (в нашем случае это сумматор по модулю два).

Поскольку проведение натуральных опытов с разными схемами ГПСЧ трудоемко, то мы будем использовать программное средство позволяющее строить и исследовать различные ГПСЧ на программных моделях. Для этих целей подходят автоматизированная система подготовки и обработки статистической информации (АСПОСИ), которая представляет собой комплекс программных средств, позволяющих строить математические модели различных ГПСЧ и исследовать их характеристики.

Для получения ПСЧ будем пользоваться программой gener.

Работая в диалоговом режиме с ПВМ мы определяем структуру генератора, т. е. некоторую исходную информацию: разрядность регистра сдвига ГПСЧ, вид ОС, количество и номера подключенных в цепь ОС разрядов регистра, количество генерируемых чисел и др.

Полученные числа записываются в файл и анализируются (строится гистограмма) с помощью программы analize.

Для генерации чисел мы выбрали 3 различные структуры ГПСЧ:

1) Файл vihod1.dat

Разрядность: 50

Обратная связь: 30

Количество чисел: 1000

Разрядность числа: 25

Число сдвигов: 2

 

2) Файл vihod2.dat

Разрядность: 50

Обратная связь: 30

Количество чисел: 1000

Разрядность числа: 25

Число сдвигов: 3

3) Файл vihod3.dat

Разрядность: 70

Обратная связь: 35

Количество чисел: 1000

Разрядность числа: 25

Число сдвигов: 6

 

Проверим качество чисел в файлах программой analize.

Построим гистограммы:

 

vihod1.dat

 

 

 

 

vihod2.dat

 

 

vihod3.dat

 

 

Проверка соответствия чисел в последовательностях требуемому распределению дает следующие результаты: теоретические и статистические данные во всех 3-х файлах по критериям Колмогорова и Х2 не согласуются.

 

Определение числовых характеристик

 

№	Характеристика	vihod1.dat	vihod2.dat	vihod3.dat
	наименьшее значение	0.02	0.005	0.00059
	наибольшее значение	0.96	0.996	0.999
	Мат. ожидание	0.39	0.51	0.49
	Дисперсия	0.078	0.086	0.085
	Среднеквадратич.отклон.	0.279	0.294	0.292
	Эксцесс	-1.92	-1.024	-1.12

 

Определение характеристик корреляции

 

r(t) r(t)

 

1 1

 

 

0 t 0 t

5 5

 

vihod1.dat vihod2.dat

 

r(t)

 

 

1

 

0 t

 

vihod3.dat

 

Вывод:

1) С увеличением числа сдвигов характеристики чисел улучшаются.

2) Из приведенных 3-ех файлов самые качественные числа находятся в

файле vihod3.dat , т. к. числа в последовательности достаточно

независимы. Но в то же время нет согласованности по обеим

критериям.