Цель работы
Изучение методов программного генерирования на ПЭВМ случайных чисел с равномерным и нормальным (гауссовым) законами распределения и заданными числовыми характеристиками.
Теоретическая часть
Моделирование систем управления технологическими процессами, информационных систем, подверженных воздействию неконтролируемых возмущения в каналах связи, а также систем массового обслуживания часто осуществляется с использованием так называемых «датчиков случайных чисел». При помощи таких датчиков имитируются ошибки измерения, помехи, возмущения, случайные интервалы времени между поступлением заявок в систему массового обслуживания, случайные моменты выхода из строя аппаратных или сбоя программных средств.
Случайные величины могут имитироваться различными способами:
- при помощи таблиц случайных чисел;
- аппаратно с использованием специальных устройств – генераторов случайных чисел;
- программно на ЭВМ.
В настоящее время последний способ наиболее распространён.
Строго говоря, последовательности случайных величин, генерируемых программно, не являются случайными. Однако для целей моделирования они хорошо имитируют влияние случайных факторов на исследуемый процесс.
В перечне функций, реализованных во многих универсальных и специальных языках программирования высокого уровня, имеются датчики случайных чисел. Чаще всего эти функции позволяют получить случайные числа X, равномерно распределённые в каком-то диапазоне. Так компиляторы различных версий языка C содержат функцию random (n), генерирующую целые случайные числа в интервале [0; N–1].
Прежде чем рассматривать порядок моделирования непрерывных случайных величин с заданными числовыми характеристиками, приведём некоторые сведения из теории вероятностей и математической статистики.