Псч 30: ПСЧ электромашинные преобразователи частоты. Описание. Цена. Заказ.| TD-ELECTROPRIVOD.RU
alexxlab | 27.07.2023 | 0 | Разное
Генерирование псевдослучайных чисел с помощью клеточного автомата: Правило 30 / Хабр
Генераторы псевдослучайных чисел выдают числа детерминировано, но обычно такие числа выглядят непериодическими (случайными). По крайней мере, в большинстве случаев применения подобных чисел так обычно и происходит. Генератор принимает начальное значение (в идеале — истинное случайное число) и порождает последовательность чисел, работая как функция от начального значения и (или) от предыдущего числа последовательности. Подобные числа являются псевдослучайными (а не истинными случайными числами) из-за того, что если известно начальное значение, переданное генератору, эти числа можно сгенерировать снова алгоритмическим путём. Истинные случайные числа генерируют, используя специальное аппаратное обеспечение или некие физические явления — пульсовые колебания объёма крови, атмосферное давление, тепловой шум, квантовые процессы и так далее.
Существует множество способов генерирования псевдослучайных чисел.
Например — алгоритм Блюма — Блюма — Шуба, метод средних квадратов, метод Фибоначчи с запаздываниями. Сегодня мы поговорим о генерировании случайных чисел с помощью Правила 30, которое использует неоднозначный подход, предусматривающий применение модели клеточного автомата. Этот метод прошёл множество стандартных тестов на случайность чисел и использовался в системе Mathematica для генерирования случайных целых чисел.
Клеточный автомат
Прежде чем мы перейдём к разговору о Правиле 30, уделим некоторое время клеточным автоматам. Клеточный автомат — это дискретная модель, состоящая из регулярной решётки ячеек любой размерности. Каждая из ячеек решётки может находиться в одном из конечного множества состояний. При этом для каждой ячейки определено такое понятие, как «окрестность». В окрестность некоей ячейки, например, могут входить все ячейки, находящиеся на расстоянии не более 2 от неё. Существуют правила, определяющие то, как ячейки взаимодействуют друг с другом и переходят в следующее поколение (состояние).
Правила эти, в основном, представлены математическими (программируемыми) функциями, которые зависят от текущего состояния ячеек и от состояния их соседей.
Описание клеточного автомата
Описание клеточного автомата с предыдущего рисунка позволяет узнать о том, что каждая ячейка может находиться в одном из двух конечных состояний — 0 (показано красным) и 1 (показано чёрным). Каждая ячейка переходит в следующее поколение, принимая новое состояние, являющееся результатом применения операции XOR к её 8 соседям. Первое поколение (начальное состояние) решётки задаётся случайно. Ниже показана работа этого клеточного автомата.
Клеточный автомат, основанный на функции XOR, в действии
Идея клеточного автомата появилась в 1940-х годах благодаря Станиславу Уламу и Джону фон Нейману. Клеточные автоматы нашли применение в информатике, математике, физике, в теории сложных систем, в теоретической биологии, в задачах моделирования микроструктуры сред и материалов.
В 1980-х Стивен Вольфрам провёл систематическое исследование одномерного клеточного автомата (его также называют элементарным клеточным автоматом), на котором и основано Правило 30.
Правило 30
Правило 30 — это элементарный (одномерный) клеточный автомат, в котором каждая ячейка может пребывать в одном из двух конечных состояния: 0 (красные ячейки на рисунке, приведённом ниже) и 1 (чёрные ячейки). Окрестности ячейки представлены её двумя ближайшими соседями, находящимися слева и справа от неё. Следующее состояние (поколение) ячейки зависит от её текущего состояния и от состояния её соседей. Правила перехода ячеек в следующее состояние показаны на следующем рисунке.
Правило 30
Эти правила перехода ячеек в новое состояние можно упрощённо записать так: left XOR (central OR right).
Мы выводим ячейки автомата в виде двумерной решётки, каждая строка которой представляет одно поколение (состояние).
Правило 30 в действии
Вышеприведённый паттерн возникает из начального состояния (строка 0), когда одна ячейка имеет состояние 1 (чёрная), а все окружающие её ячейки имеют состояние 0 (красные). Состояние ячеек в следующем поколении (строка 1) вычисляется по вышеописанному правилу. Вертикаль решётки представляет собой время, а пересечения строк и столбцов представляют собой состояние конкретной ячейки на определённом этапе развития системы.
Поколение t и поколение t + 1
По мере развития паттерна в нём часто появляются красные треугольники разных размеров, но, в целом, в получающейся структуре нельзя распознать некий различимый паттерн. Вышеприведённый фрагмент решётки сделан в произвольно выбранный момент времени.
Генерирование псевдослучайных чисел
Как уже было сказано, Правило 30 демонстрирует апериодичное и хаотическое поведение. В результате его применение приводит к созданию сложных, и, как кажется, случайных паттернов по простым и чётко определённым правилам. Для генерирования случайных чисел с использованием Правила 30 используется центральный столбец решётки, из которого выбирается последовательность из n случайных битов, из которых формируется нужное n-битное случайное число. Следующее случайное число формируется с использованием следующих n битов из столбца.
Если всегда начинать выбор ячеек с первой строки, то сгенерированная последовательность чисел всегда будет предсказуемой.
А это — не то, что нам нужно. Для того чтобы создавать псевдослучайные числа, будем использовать случайное начальное значение (например — текущее время), пропускать соответствующее число строк, а уже после этого выбирать последовательности из n строк и создавать на их основе случайные числа.
Псевдослучайные числа, сгенерированные с использованием Правила 30, не являются криптографически безопасными, но они подходят для симуляций — до тех пор, пока мы не пользуемся неподходящими начальными значениями вроде 0.
Одно из серьёзных преимуществ применения Правила 30 для генерирования псевдослучайных чисел заключается в том, что можно создавать множество случайных чисел в параллельном режиме, случайным образом выбирая множество столбцов длины n бит. Вот пример псевдослучайной последовательности 8-битных чисел, сгенерированных этим методом с использованием начального значения 0: 220, 197, 147, 174, 117, 97, 149, 171, 240, 241.
Начальное значение, кроме того, может быть использовано для задания начального состояния модели (строки №0). В результате псевдослучайные числа можно получать, просто выбирая по n бит из центрального столбца, начиная с нулевой строки. Этот подход эффективнее, но он сильно зависит от качества начального значения. Неудачно выбранное начальное значение может привести к появлению хорошо предсказуемых чисел. Демонстрацию этого подхода можно найти здесь.
Правило 30 в реальном мире
Правило 30 можно видеть в природе, в форме узора на раковине брюхоногого моллюска вида Conus textile. Железнодорожная станция Кембридж-Северный оформлена панелями, изображающими результаты эволюции модели, построенной с использованием Правила 30.
Итоги
Если вы нашли Правило 30 интересным — рекомендую написать собственную симуляцию с использованием библиотеки p5. Реализовать этот алгоритм можно в достаточно общем виде, что позволит одной и той же программе генерировать паттерны для разных правил — 90, 110, 117 и так далее.
Паттерны, сгенерированные с использованием различных правил, весьма интересны. Если хотите, можете перейти на следующий уровень. Можете расширить модель до трёх измерений и исследовать эволюцию паттернов. Я думаю, что программирование способно принести массу удовольствия в том случае, если в нём есть визуальная составляющая.
Восхитительно, когда две, как кажется, несвязанные друг с другом области науки, клеточные автоматы и криптография, объединяются ради создания чего-то удивительного. Хотя описанный здесь алгоритм больше не применяется достаточно широко из-за появления более эффективных алгоритмов, он подталкивает нас к креативному использованию клеточных автоматов.
Уважаемые читатели! Какими генераторами псевдослучайных чисел вы пользуетесь?
Электросчетчик ПСЧ-4ТМ.05МК.22.01 | Электрокомплект
| Наименование величины |
Значение |
|||
| Класс точности при измерении в прямом и обратном направлении: реактивной энергии |
0,5 S по ГОСТ Р 52323-2005 |
|||
| Номинальный (максимальный) ток, А Базовый (максимальный) ток, А |
1(2) или 5(10) |
|||
| Стартовый ток (чувствительность), мА: трансформаторного включения непосредственного включения |
|
|||
| Номинальные напряжения, В |
3х(57,7-115)/(100-200) или |
|||
| Установленный рабочий диапазон напряжений, В, электросчетчиков с Uном: 3х(57,7-115)/(100-200) В 3х(120-230)/(208-400) В |
|
|||
| Предельный рабочий диапазон фазных напряжений (в любых двух фазах), В |
от 0 до 440 |
|||
| Номинальная частота сети, Гц |
50 |
|||
| Диапазон рабочих частот, Гц |
от 47,5 до 52,5 |
|||
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения, %: направления при активной, индуктивной и емкостной нагрузках), δP, электросчетчиков: трансформаторного включения |
±0,5 при 0,05Iном ≤ I ≤ Iмакс, cosφ=1 |
|||
| непосредственного включения |
±1,0 при 0,1Iб ≤ I ≤ Iмакс, cosφ=1, cosφ=0,5 |
|||
| реактивной мощности (прямого и обратного направления при активной, индуктивной и емкостной нагрузках), δQ, счетчиков: трансформаторного включения |
±1,0 при 0,05Iном ≤ I ≤ Iмакс, sinφ=1, sinφ=0,5 |
|||
| непосредственного включения |
±2,0 при 0,1Iб ≤ I ≤ Iмакс, sinφ=1, sinφ=0,5 |
|||
| полной мощности, δS |
δS = δQ (аналогично реактивной мощности) |
|||
| напряжения (фазного, межфазного, прямой последовательности и их усредненных значений), δU |
±0,4 в диапазоне от 0,8Uном до 1,15Uном |
|||
| тока, δI, электросчетчиков: трансформаторного включения |
±0,4 при Iном ≤ I ≤ Iмакс |
|||
| непосредственного включения |
±0,9 при Iб ≤ I ≤ Iмакс |
|||
| частоты и ее усредненного значения |
±0,05 в диапазоне от 47,5 до 52,5 Гц |
|||
| мощности активных потерь, δPп |
(2δi + 2δu) |
|||
| мощности реактивных потерь, δQп |
(2δi + 4δu) |
|||
| активной энергии и мощности с учетом потерь (прямого и обратного направления), δP±Pп |
||||
| реактивной энергии и мощности с учетом потерь (прямого и обратного направления), δQ±Qп |
||||
| Точность хода встроенных часов в нормальных условиях во включенном и выключенном состоянии, лучше, c/сутки |
±0,5 |
|||
| Изменение точности хода часов в диапазоне рабочих температур, c/°С /сутки: во включенном состоянии в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60 °С, менее в выключенном состоянии в диапазоне температур от минус 40 до плюс 70 °С, менее |
±0,1 ±0,22 |
|||
| Полная мощность, потребляемая каждой последовательной цепью, не более, ВА |
0,1 |
|||
| Активная (полная) мощность, потребляемая каждой параллельной цепью напряжения в диапазоне напряжений от 57 В, до 115 В и от 120 В до 230 В, не более, Вт (ВА) |
57,7 В |
115 В |
120 В |
230 В |
|
0,5 (0,8) |
0,7 (1,1) |
0,7 (1,1) |
1,1 (1,9) |
|
| Максимальный ток, потребляемый от резервного источника питания переменного или постоянного тока, в диапазоне напряжений от 100 В до 265 В, без учета (с учетом) потребления дополнительного интерфейсного модуля (6 В, 500 мА), мА |
= 100 В |
= 265 В |
~100 В |
~ 265 В |
|
30 (90) |
20 (40) |
50 (120) |
40 (70) |
|
| Жидкокристаллический индикатор: число индицируемых разрядов цена единицы младшего разряда при отображении энергии и коэффициентах трансформации равных 1, кВт·ч (квар·ч) |
|
|||
| Постоянная счетчика в основном режиме (А) и режиме поверки (В), имп/(кВт·ч), имп/(квар·ч) для электросчетчиков: | ||||
| 3х(57,7-115)/(100-200)В, 1(2) А |
А=25000, В=800000 |
|||
| 3х(57,7-115)/(100-200)В, 5(10) А |
А=5000, В=160000 |
|||
| 3х(120-230)/(208-400) В, 1(2) А |
А=6250, В=200000 |
|||
| 3х(120-230)/(208-400) В, 5(10) А |
А=1250, В=40000 |
|||
| 3х(120-230)/(208-400) В, 5(100) А |
А=250, В=8000 |
|||
| Сохранность данных при прерываниях питания, лет: информации, более внутренних часов, не менее |
40 |
|||
| Защита информации |
пароли трех уровней доступа и аппаратная защита памяти метрологических коэффициентов |
|||
| Самодиагностика |
Циклическая, непрерывная |
|||
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность при 30 °С, % давление, кПа (мм.  рт. ст.) |
группа 4 по ГОСТ 22261 |
|||
| Межповерочный интервал, лет |
12 |
|||
| Средняя наработка до отказа, час |
165000 |
|||
| Средний срок службы, лет |
30 |
|||
| Время восстановления, час |
2 |
|||
| Масса, кг, не более |
1,7 |
|||
| Габаритные размеры, мм |
309х170х92 |
|||
Половинное зеркало с хромированной пластиной / ПСЧ-30К03-10-800
Перейти в конец галереи изображений
Перейти к началу галереи изображений
Полузеркала из хромированной пластины представляют собой пластинчатые светоделители, которые покрыты хромом (Cr) на передней поверхности оптических параллелей или клиновидных подложек.
Другая поверхность покрыта многослойным антибликовым покрытием.
Детали
◦Полузеркало делит входной луч на коэффициенты отражения и пропускания 1:1. Светоделитель R:T=1:1 называется «Полузеркало».
◦ Приблизительно одна треть входного луча теряется из-за поглощения хромом. Однако эти светоделители не зависят от длины волны, поляризации и угла падения входного луча и обеспечивают очень нейтральную отражательную способность.
◦Пластинчатые светоделители имеют отклонения луча при передаче и ложные отражения от задней поверхности. Заклиненные подложки используются для предотвращения ореолов.
Дополнительная информация
| Код по каталогу | В3019 |
|---|---|
| RoHS | Да |
| СЕ | № |
| Загрузить техническое описание продукта | |
| Направляющая | ▶Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы заказать индивидуальные продукты. (Настраивается по размеру, длине волны или R:T и т. д.) WEB Reference Catalog Code/W3802 ▶Для гарантии ошибки отраженного волнового фронта или ошибки переданного волнового фронта |
| Внимание | ▶Отклонение луча при передаче клиновидного светоделителя велико по сравнению с оптически параллельным. ▶Величина отклонения луча светоделителя зависит от толщины подложки, длины волны или угла падения входного луча. ▶Кривые пропускания основаны на фактических измерениях и могут различаться в зависимости от производственной партии. ▶Плоскостность поверхности — это искажение отраженного волнового фронта поверхности перед нанесением покрытия. ▶При проверке оптического пути и регулировке оптической оси обязательно надевайте очки для защиты от лазерного излучения. |
| Коэффициент расхождения (отражательная способность | 1:1 |
| Толщина т | 3 мм |
| Покрытие | Передняя поверхность ; Хром Задние поверхности ; Многослойное просветляющее покрытие |
| Качество поверхности (Scratch-Dig) | 40−20 |
| Диапазон длин волн | 750 – 850нм |
| Диаметр φD | Ø30 мм |
| Плоскостность поверхности | λ/10 |
| Коэффициент пропускания | 30±5% (в среднем по длине волны) |
| Угол падения | 45° |
| Параллелизм | ＜5″ |
| Прозрачное отверстие | 90% диаметра |
| Порог повреждения лазера | 0,25 Дж/см 2 (длительность лазерного импульса; 10 нс, частота повторения; 20 Гц) |
Расписание занятий на весну 2023 г.
