Случайность
Случайность - это термин, используемый в математике (и менее формальный), означающий, что нет способа надежно предсказать результат (узнать, что произойдет до того, как это произойдет) или ощутить закономерность. То, что выбрано случайным образом, не выбирается по какой-либо сознательной причине, и поэтому считается чисто случайным. Примером случайного события является выигрыш в лотерею.
Компьютер может составлять списки видимо случайных чисел. Люди не могут этого сделать, потому что мозг работает по шаблонам. Если кого-то попросить продолжать говорить "головы" или "хвосты" наугад, то умный человек-наблюдатель или правильно запрограммированный компьютер в конце концов сможет сказать, кто из них, скорее всего, скажет следующее, потому что компьютер замечает закономерности.
На таком сайте, как English Wikipedia, пользователь может нажать кнопку "Случайная страница", чтобы получить случайную статью. Шансы появления любой одной страницы точно такие же, как и для любой другой страницы.
Иногда слово "случайный" используется более свободно. Существуют сайты случайных шуток, что просто означает: разнообразные шутки о всевозможных вещах.
В последние годы молодые люди стали еще более свободно использовать слово "случайный" для описания чего-либо странного или нелогичного. Такие приговоры, как "заплесневелый сыр убегает" или "я люблю пирог и спам", можно описать как "случайный", хотя это не является правильным словарным или математическим значением слова.
Создание случайных чисел
Существует несколько способов, при которых процесс или система могут рассматриваться как случайные:
- Случайности, исходящие из окружающей среды (например, броуновское движение, а также аппаратные генераторы случайных чисел).
- Случайности, исходящие из стартовых условий. Этот аспект изучается теорией хаоса. Он может наблюдаться в системах, которые очень сильно зависят от различий в условиях на старте. Примерами таких систем являются пачинко или кости.
- Случайность, порождаемая самой системой. Это также называется псевдослучайностью и является видом, используемым в генераторах псевдослучайных чисел. Существует множество алгоритмов (основанных на арифметике или автоматизации клеток) для генерации псевдослучайных чисел. Поведение такой системы можно предсказать, если известны случайное семя и алгоритм. Эти методы быстрее, чем получение "истинной" случайности из окружения.
Есть много применений для случайных чисел. Потребность привела к созданию более или менее случайных (псевдослучайных) методов генерации данных. Эти методы отличаются тем, насколько они непредсказуемы (статистически случайны), и насколько быстро они могут генерировать случайные числа.
Существуют генераторы вычислительных случайных чисел, генерирующие большое количество достаточно случайных чисел. До этого таблицы публиковались как псевдослучайные числовые таблицы.
Есть два способа, которым компьютеры могут делать то, что кажется случайными числами.
- Существуют различные алгоритмы создания случайных чисел. Это позволяет моделировать некоторые аспекты случайности, например, распределение генерируемых чисел. Однако, числа, генерируемые таким образом, всегда будут следовать шаблону. Учитывая одно или несколько из них, компьютер может вычислить следующее случайное число. Поэтому такие числа называются псевдослучайными.
- Истинные случайные числа генерируются в результате наблюдения недетерминистического эксперимента. Затем по результатам эксперимента вычисляется число. Примером может служить подключение счетчика Гейгера к компьютеру для генерации числа.
Мяч в рулетке может быть использован как источник случайности, так как его поведение очень чувствительно к стартовым условиям.
В криптографии
Ключи для шифрования должны быть случайными для обеспечения безопасности. Генерация ключей ошибочным генератором случайных чисел иногда приводила к успешному криптоанализу.
Связанные страницы
- Память случайного доступа
- Вероятность
Вопросы и ответы
В: Каково определение понятия "случайный"?
О: Случайный - это термин, используемый в математике (и менее формально) для обозначения того, что нет способа надежно предсказать результат (узнать, что произойдет до того, как это случится) или почувствовать закономерность.
В: Что означает, когда что-то выбирается наугад?
О: Когда что-то выбирается наугад, оно не выбирается по какой-либо осознанной причине и поэтому считается чисто случайным.
В: Может ли компьютер составлять списки очевидно случайных чисел?
О: Да, компьютер может составлять списки очевидно случайных чисел.
В: Почему люди не могут составлять списки очевидно случайных чисел?
О: Люди не могут этого делать, потому что мозг работает по шаблонам.
В: Что является примером случайного события?
О: Примером случайного события является выигрыш в лотерею.
В: Что произойдет, если кого-то попросить продолжать произносить "головы" или "решки" наугад?
О: Если кого-то попросить продолжать произносить "головы" или "решки" наугад, то умный человек-наблюдатель или правильно запрограммированный компьютер, в конце концов, сможет определить, что человек, скорее всего, скажет дальше, поскольку компьютер заметит закономерности.
В: Как в настоящее время используется слово "случайный" среди молодежи?
О: В последние годы молодые люди стали использовать слово "случайный" еще более свободно, чтобы описать все, что является довольно странным или не имеет логики.
