Informatyka Stosowana

Prezentacja na temat: "Informatyka Stosowana"— Zapis prezentacji:

1 Informatyka Stosowana
PRACA INŻYNIERSKA Budowa sprzętowego generatora liczb losowych oraz analiza jego właściwości statystycznych Jakub Matlak Kierunek: Informatyka Stosowana Opiekun Pracy: dr inż. Mirosław Gajer

2 Podział generatorów liczb losowych
Programowe Liczby obliczane są na podstawie zadanego algorytmu. Sprzętowe Liczby generowane są głównie na podstawie analizy zjawisk fizycznych.

3 Zastosowanie liczb losowych
Kryptografia Gry komputerowe Matematyka Statystyka Badania symulacyjne

4 Metoda Monte Carlo Popularna metoda symulacyjna
Wykorzystuje liczby losowe do modelowania złożonych problemów Jakość wyniku jest uzależniona od stopnia dopasowania generowanych liczb do zadanego rozkładu

5 Środowisko programistyczne
Oracle VM VirtualBox Manager 4.2.0 Maszyna wirtualna do symulacji Win XP. ISE Xilinx 9.2i Środowisko programistyczne dla układów FPGA (język programowania VHDL). ISE Simulator Program do symulowania działania układu. FTU2 Program do implementacji gotowego projektu na płycie.

6 Płyta Celoxica RC203

7 Opis algorytmu 32. bitowy rejestr przesuwny ze sprzężeniem zwrotnym (LFSR) Bit wejściowy jest wynikiem operacji XOR na 14 i 32 bicie Okres rejestru to cykli zegara (maksymalny 232)

8 Wykres generowanych liczb

9 Testy algorytmu Test monobitowy Test pokerowy Test serii '0'
X = Test pokerowy X = 1,9328 Test serii '0' X = [2441, 1254, 650, 304, 162, 156] Test długich serii X = 19

10 Podsumowanie pracy generatora
Generuje liczby pseudolosowe. Liczby cyklicznie się powtarzają. Posiada krótki okres rejestru. / = 0,003% Wykazuje dobre właściwości statystyczne. Zaliczone 3 na 4 testy wg. FIPS-140-2 Prosta implementacja w układzie FPGA.

11 Dziękuję za uwagę.