ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

— устройство для получения последовательности независимых случайных чисел с квазиравномерным законом распределений. Этот закон обусловлен тем, что в ЦВМ вместо непрерывной совокупности равномерно распределенных случайных чисел используется дискретная совокупность чисел с одинаковой вероятностью появления любого из них (к — количество разрядов машинного числа в двоичном коде). При достаточно больших к различие между квазиравномерным и равномерным распределением стирается. Обычно для построения последовательности случайных чисел с любым требуемым законом распределения используют одно или несколько значений случайных чисел, квазиравномерно распределенных в интервале (0, 1).

Для получения -разрядного случайного числа используют последовательность к независимых случайных величин , равновероятно принимающих одно из двух возможных значений 0 и 1. Полученная последовательность нулей и единиц представляет собой последовательность двоичных знаков некоторой дроби, которая и является искомым случайным числом. Следовательно, для формирования случайных чисел достаточно

выработать случайную последовательность нулей и единиц так, чтобы вероятности появления 0 и 1 были строго равны.

Д. с. ч. можно разделить на две группы. К первой относятся Д. с. ч., использующие источники физических случайных процессов (напр., шумы электронных ламп). Шумовая эдс источника после усиления дает некоторое выходное напряжение которое является случайной функцией времени. Если фиксировать значения этого напряжения в достаточно удаленные друг от друга моменты времени то получим дискретную последовательность независимых случайных величин . Выбирая некоторый постоянный уровень напряжения , определяем случайную величину z; условием

Величина напряжения выбирается так, чтобы вероятность появления равнялась вероятности появления Получаемые такими способами последовательности являются случайными. К недостаткам такого способа получения случайной последовательности можно отнести некоторую неустойчивость работы промежуточных звеньев между источником шума и ячейкой памяти машины, в которой образуется новое случайное число, а также нестационарность физ. случайного процесса. Кроме того, этому способу присуще одно неудобство: нельзя применить повторный подсчет для повышения достоверности результатов и устранения ошибок из-за случайных сбоев при решении задач на ЭЦВМ.

Ко 2-й группе относятся Д. с. ч., дающие псевдослучайные последовательности, которые могут быть получены либо с помощью спец. программ на ЭЦВМ, либо с помощью специализированных устройств — генераторов псевдослучайных последовательностей. Такими способами можно получить очень длинные последовательности, однако они будут периодическими. Д. с. ч. применяют при моделировании систем автоматического управления, при решении задач идентификации объектов управления и в др. случаях.

Лит.: Голенко Д. И. Моделирование и статистический анализ псевдослучайных чисел на электронных вычислительных машинах. М., 1965 [библиогр. с. 215—227]; Иваненко В. И., Xохель О. А. Задачи стабилизации параметров искусственно генерируемых случайных процессов.«Автоматика и телемеханика», 1969, № 6; Корн Г. А. Моделирование случайных процессов на аналоговых и аналого-цифровых машинах. Пер. с англ. М., 1968.

О. А. Хохелъ.