工程上存在那麼多不確定情況,為什麼計算機不能利用它們產生真隨機數,而只能根據邏輯產生偽隨機數?

時間 2021-05-07 05:44:53

1樓:張博

提供另外乙個角度的思考。

因為世界本來就是乙個確定性系統,你的所作所為所思所想(包括你的思維),一切在宇宙誕生之處就決定了。

想象一下有乙個超級計算機,可以獲取所有原子,電子,甚至更小的宇宙組成單位的當前速度及狀態,那它就能計算出下一刻的狀態,自然可以計算以後每乙個時刻t的狀態。

主觀思維也不是隨機的,大腦也是物質所組成。

也許這個超級計算機就是我們的造物主吧,所以你想產生隨機數,先問一下他老人家同不同意。

2樓:王小八

如果是嵌入式領域,那麼ADC是乙個很好的隨機數發生器。

來自於環境電磁干擾和電路本身雜訊,再加上合適的係數和範圍控制,可以真.隨機生成任何數字。

事實上,我用這個辦法生成過乙個班的平時成績,因為真正的平時成績單搞丟了。

3樓:yaoyao

先說答案:確實是可以利用不確定性產生真隨機數。

但是,這種真隨機數可不是能說來就來的,那麼在你要用的時候產生不出來怎麼辦???

4樓:

兩個原因.

一是產生真隨機比產生偽隨機的成本要高很多, 其他回答中有說明產生真隨機的一些思路. (但是從神秘論角度來說, 這樣就真的真隨機了麼? 會不會由於你每次讀取的時候的量子效應, 比如讀取電路對該隨機電路的干擾, 造成隨機偏離均勻分布?

) 所以, 如果沒有特殊需要, 就不要真隨機了.

二是, 有些隨機試驗希望具有可重複性. 所以random包, 首先由乙個seed(n)功能, 然後才是rand()功能, 也就是說, 只要你採用同樣的seed種子, 那麼乙個蒙特卡洛模擬, 或者乙個隨機訊號發生器, 100次運算的結果是一樣的, 這樣就可以進行重複試驗, 除錯程式經常是需要的. -- 也就是說兩次執行, 同樣輸入, 同樣輸出, 對一些包含隨機數, 又需要驗證的演算法, 很有幫助.

工程, 科學, 希望具有可重複性, 具有雙盲對比的條件, 所以偽隨機數, 比真隨機數能提供這種驗證方法.

以上不是不能, 而是不用.

5樓:游離自由正交基

1.只要你願意,總能找到很多辦法去實現乙個非演算法的真隨機數生成器。

2.很多基於邏輯的偽隨機數對絕大部分模型來說已經足夠隨機,以至於能很好的滿足絕大部分應用的需求。

3.真正的真隨機不好重現,不能控制,沒法除錯,不好應用。

6樓:姚清和

傳統的計算機是無法做到隨機的吧,不管怎麼樣,都是演算法賦予的。只要你明白他演算法是怎麼樣的,你就能知道他隨機到的是哪個數。要麼0要麼1,得到的結果永遠是確定的,所以真隨機不了。

要想得到真隨機數還是要靠量子計算機才行。

7樓:yang leonier

能啊,有些FC遊戲的隨機數種子是利用開機時記憶體中未初始化的內容來確定的。FC的記憶體是SRAM,未初始化狀態其內容具有一定的隨機性。

8樓:馬克

了解一下真隨機數發生器,trng。主要是放大電阻的熱雜訊,或是取樣時鐘的jitter來獲得真隨機數。大量系統,包括手機都是包含trng模組的,並用該模組來產生真隨機數

9樓:「已登出」

因為這個世界上根本就不存在真正的隨機數。

比如某些小朋友以為硬體底噪就是隨機數,但誰知道它們是不是某個能量輻射數值集合,因為電壓電流小,結果只能成為其中的乙個很小的真子集罷了。

10樓:

期中考試期間來摸個魚答一下哈:

首先有乙個共識:從演算法中得到的隨機數不是所謂的真隨機。

可是,從/dev/random裡拿的數就是真隨機了嗎?顯然不是。這樣的隨機數,逃脫不了機械決定論的反駁。

機械決定論認為,如果世界上的一切都是可測量的,那麼顯然:計算機硬體會在哪個地方出錯,使用者會按下那個按鍵也是必然的。以致於主機板上某個懸空io的電壓也是必然決定的——因為主機位置的溫度,帶電情況等也是受之前發生的事件控制的。

那麼顯然,/dev/random中的所謂的隨機數也是由一系列複雜的條件造成的;如果我們重放這個條件,那麼這個隨機數,正如和軟體生成的隨機數一樣,也不能變得隨機。

針對題主的問題而言,我們可以看到,所謂硬體上的隨機既不是「真隨機」,也並不會比軟體上的隨機更加接近「真隨機」。

因為涉及到密碼學,真隨機數在涉及國防和金融安全上有極為重要的作用;我們難道不能真正的獲得隨機嗎?

幸好,量子力學告訴我們,上帝擲了骰子。

每乙個初學量子力學的人接觸到的第乙個實驗就是光量子的雙縫衍射實驗,實驗過程就不贅述了。但答案就是單個量子的行為是隨機的,趨於無窮的量子的行為則遵循空間中的波函式。

這是乙個物理學上的基礎事實,每一位理科生和絕大多數的工科生都應該了解。那麼是否可以根據這個原理造出真正的隨機數發生器呢?

是的,中國已經造出了相應的產品。

高速量子隨機數發生器_國盾量子 - 用量子技術保護每乙個位元

真隨機數產生速率為100Mbps-10Gbps,能滿足多數需求。

11樓:卡巴斯柯基

題主的想法很不錯,現在許多隨機數用的就是這種方法生成的。生成隨機數的關鍵在於隨機數"種子",同一組"種子"和演算法,得到的資料永遠相同。換言之,"種子"是真隨機的,得到的就是真隨機數。

所以,許多隨機要求高的行業,比如博彩業使用的就是氣象,洋流等無規律數做種子,得到的隨機數也就比較可靠啦!

12樓:王瓏瓏

物理學告訴我們,工程上的不確定並不是真的隨機,如果我們的理論體系足夠先進,觀察裝置足夠精細,巨集觀行為都是可以解釋的,數值也都是可以計算的。

只有微觀物理粒子行為才是真隨機。

所以計算機應該攜帶乙個電子和乙個觀察裝置,觀察電子運動,將每個時刻的電子位置對映到值域。

為什麼計算機不利用呢?

13樓:

任何我們認為是「真隨機」的隨機事件,嚴格來說都是因為量子層面的「隨機」造成的。也就是說,除非從量子層面獲取隨機數,不然不存在真正意義上的「真隨機」。凡是拉普拉斯獸能夠預知的東西都不隨機。

而拉普拉斯獸不可能存在,只是因為量子力學中存在「真隨機」(不確定性)。

既然如此,不考慮量子計算機的情況下,任何計算機能生成的「隨機」事件,其實都是由量子層面的「真隨機」衍伸出的「偽隨機」事件。那還不如直接用演算法呢,至少可以保證既不可預計也分布均勻。

14樓:擅長白給的豬頭

在很多領域, 只需要「足夠」隨機就夠了。 真隨機往往涉及硬體之類, 代價高效率低(相比演算法的偽隨機)。

總之對大多數計算機來說夠用就行。

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