Формирование потоков двоичных последовательностей с управляемой структурой «клеточными» автоматами в однородных регистровых средах

Цель. Целью исследования является разработка метода организации процесса формирования потоков регистровой структуры, представляющей собой клеточный автомат двоичных последовательностей с управляемой структурой «клеточными» автоматами в однородных регистровых средах.
Метод. Для решения поставленной системной задачи построена модель процесса с целью определения факторов, позволяющих изменить последовательность следования элементов потока.
Результат. При исследовании наиболее распространенных формирователей псевдослучайных потоков на основе линейных регистровых сред с сумматорами по модулю два в цепях обратной связи, представляющих собой «клеточные» автоматы, по таблицам состояний среды установлено, что факторами, определяющими структуру формируемых потоков двоичных последовательностей - последовательности следования состояний, являются начальное состояние регистра однородной среды и структура обратных связей, определяемая функцией переходов клеточного автомата.
Вывод. Показано, что, варьируя начальным состоянием клеточного автомата и структурой обратных связей как инструментами управления, представляется возможным формировать двоичные псевдослучайные потоки состояний с различной структурой, различным порядком следования элементов потоков, приближая их характеристики к - случайным. Приведены примеры реализации процесса управления структурой потока, подтверждающие это предположение. Приведена типовая структура формирователя потоков с управляемой структурой на основе однородной.

1. Евсютин О.О., Россошек С.К. Использование клеточных автоматов для решения задач преобразования информации // Доклады ТУСУРа. 2010. № 1. Часть 1.

2. Хамухин А.А. Применение ячеек однородной структуры для вычисления непрерывного вейвлет-преобразования // Известия Томского политехнического университета. 2010. № 5. С. 149-153.

3. Матюшкин И.В. Перспективы развития современных средств проектирования клеточных автоматов // Информационные технологии. 2011. № 4. http://is.ifmo.ru/works/2011/Matyshkin-Perspektivy-IT-04-2011.pdf

4. Лиманова Н.И., Мамзин Е.А. Высокопроизводительные клеточные автоматы с реконфигурируемым шаблоном //Вектор науки Тольяттинского государственного университета, 2011. №1(15). с. 28-30.

5. Мамзин Е.А. Высокопроизводительные клеточные автоматы с реконфигурируемым шаблоном и их применение для моделирования неоднородных динамических систем. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тольяттинский гос. ун-т. 2011.

6. Сухинин Б.М. Разработка и исследование высокоскоростных генераторов псевдослучайных равномерно распределенных двоичных последовательностей на основе клеточных автоматов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. МВТУим. Н.Э. Баумана, 2011.

7. Кучеренко И.В. Обратимые клеточные автоматы. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. МГУ, 2012.

8. Долгушин Д.Ю. Многофакторное моделирование автотранспортных потоков на основе клеточных автоматов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Омск: Тюмен. гос. ун-т, 2011.

9. Бандман О. Л. Инварианты клеточно-автоматных моделей реакционно-диффузионных процессов // Прикладная дискретная математика. 2012. № 3 (17). С.108-120.

10. Бандман О.Л. Режимы функционирования асинхронных клеточных-автоматов, моделирующих нелинейную пространственную динамику//Прикладная дискретная математика. 2015. № 1 (27). С.105-119.

11. Шалыто А.А. Логическое управление. Методы аппаратной и программной реализации алгоритмов. СПб.: Наука, 2000. 780 с.

12. Бабаш А.В. Приближенные модели конечных автоматов//Обозрение прикладной и промышленной математики. 2005. Т. 12. Вып. 2. С. 108-117.

13. Сперанский Д. В. Эксперименты с линейными и билинейными конечными автоматами. Саратов: СГУ, 2004-. 144с.

14. Кадиев П.А., Кадиев И.П., Губа А.В. Ячейка однородной среды. Патент РФ2059284. Опубл. 27.04.96. Бюл.№14

15. Кадиев П.А., Кадиев И.П., Губа А.В. Ячейка однородной полиномиальной ветвящейся среды. РФ 2129297. Опубл. 20.04.99. Бюл.№11

16. Кадиев П.А., Кадиев И.П., Губа А.В. Ячейка однородной полиномиально-вычислительной среды. Патент РФ 2129298..Опубл. 20.04.99. Бюл.№11.

17. Кадиев П.А. Кадиев И.П. Однородная регистровая среда с программируемой структурой. Патент РФ №2449347 РФ, опубл. 27.04.2012г.

18. Кадиев П.А Однородные регистровые среды с программируемой структурой. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. №35 Т.4 2014, с.108-1012

19. Кадиев П.А., Омаров Г.О. Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов на однородной среде с программно меняющейся структурой. Патент РФ №2331915 Опубликовано 20.08.2008 Бюл. №23

20. Кадиев П.А., Кадиев И.П. Генератор псевдослучайных последовательностей. Патент РФ № 2557764. 29. 06. 2015г.

21. Астафьев Г.Б, Короновский А.А,. Храмов А.А. Клеточные автоматы. Саратов: Изд–во «Колледж», 2003. 24 с. https://docplayer.com/26519252-G-b-astafev-a-a-koronovskiy-a-e-hramov-kletochnye-avtomaty.html

22. Наумов Л.А., Шалыто А.А. Клеточные автоматы. Реализация и эксперименты//Мир ПК. 2003. № 8. http://is.ifmo.ru/works/klet/

23. Наумов Л.А., Шалыто А.А. Классификация структур, порождаемых одномерными двоичными клеточными автоматами из точечного зародыша //Известия РАН. Теория и системы управления. 2005. № 5. с.137-145.

24. Шидловский С.В. Ячейка однородной среды. Патент РФ на изобретение № 2251140 // Бюл. изобр. 2005. № 12.

25. Кудрявцев В.Б., Подколзин А.С. Клеточные автоматы//Интеллектуальные системы. Т. 10. вып. 1-4, 2006. http://intsys.msu.ru/magazine/archive/v10(1-4)/podkolzin-657-692.pdf

26. Каляев И.А., Гайдук А.Р. Однородные нейроподобные структуры в системах выбора действий интеллектуальных роботов. М.: Янус-К, 2000.

27. Аладьев В.З., Хунт Я.Ю., Шишаков М.Л. Математическая теория классических однородных структур. Таллин-Гомель, 1998.

28. Степанцов М.Е. Применение клеточных автоматов для математического моделирования динамических процессов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. МГУ, 1998.

29. Кузьмин А. С., Куракин В. Л., Нечаев А. А. Псевдослучайные и полилинейные последовательности //Труды по дискретной математике. Т. 1. М.: Научное изд-во ТВП, 1997. С.139-202.