pseudorandom คืออะไร?

pseudorandom คืออะไร?

Pseudorandom หมายถึงลําดับของตัวเลขหรือข้อมูลที่ปรากฏแบบสุ่ม แต่สร้างขึ้นโดยอัลกอริทึมที่กําหนด โดยทั่วไปจะใช้ในเทคโนโลยี คอมพิวเตอร์ การเขียนโปรแกรม และการสื่อสารเพื่อจําลองการสุ่มเมื่อการสุ่มที่แท้จริงไม่จําเป็นหรือเป็นไปได้

pseudorandom แตกต่างจากการสุ่มจริงอย่างไร?

การสุ่มที่แท้จริงนั้นคาดเดาไม่ได้และเกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น ผลลัพธ์ของการพลิกเหรียญหรือเสียงรบกวนในบรรยากาศที่เครื่องกําเนิดตัวเลขสุ่มหยิบขึ้นมา ในทางกลับกัน Pseudorandomness ถูกสร้างขึ้นโดยอัลกอริทึมที่ใช้สูตรทางคณิตศาสตร์เพื่อสร้างผลลัพธ์แบบสุ่ม แม้ว่าลําดับการสุ่มเทียมสามารถเลียนแบบการสุ่มได้ในระดับหนึ่ง แต่ในที่สุดก็สามารถกําหนดและทําซ้ําได้

เหตุใดฉันจึงใช้ตัวเลขสุ่มเทียมแทนตัวเลขสุ่มจริง?

ตัวเลขสุ่มเทียมมักใช้ในสถานการณ์ที่การสุ่มที่แท้จริงไม่จําเป็น แต่ต้องการพฤติกรรมที่เหมือนสุ่ม การสร้างตัวเลขสุ่มจริงอาจมีราคาแพงในการคํานวณและอาจต้องใช้ฮาร์ดแวร์พิเศษหรือการเข้าถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพที่คาดเดาไม่ได้ ในทางกลับกันตัวเลขสุ่มเทียมสามารถสร้างได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายโดยใช้อัลกอริทึมทําให้ใช้งานได้จริงมากขึ้นในหลายแอปพลิเคชัน

ตัวเลขสุ่มเทียมถูกสร้างขึ้นอย่างไร?

ตัวเลขสุ่มเทียมถูกสร้างขึ้นโดยใช้อัลกอริทึมที่เรียกว่าตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียม อัลกอริทึมเหล่านี้ใช้ค่าเริ่มต้นที่เรียกว่าเมล็ดพันธุ์และใช้เพื่อสร้างลําดับของตัวเลข ด้วยการใช้การดําเนินการทางคณิตศาสตร์กับค่าเมล็ดพันธุ์ PRNG จะสร้างชุดของตัวเลขสุ่มที่ดูเหมือน สามารถเลือกค่าเมล็ดพันธุ์ได้ตามอําเภอใจ แต่มีผลอย่างมากต่อลําดับผลลัพธ์ของตัวเลขสุ่มเทียม

ตัวอย่างของอัลกอริธึมตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมยอดนิยมคืออะไร?

ตัวอย่างหนึ่งที่ได้รับความนิยมของอัลกอริธึมตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมคือตัวสร้างความสอดคล้องเชิงเส้น (LCG) ใช้สมการเชิงเส้นอย่างง่ายเพื่อสร้างตัวเลขสุ่มเทียม สมการนําตัวเลขก่อนหน้าในลําดับคูณด้วยตัวคูณคงที่เพิ่มการเพิ่มขึ้นคงที่จากนั้นนําโมดูโลผลลัพธ์เป็นค่าโมดูลัสที่เลือก กระบวนการนี้ซ้ําแล้วซ้ําอีกเพื่อสร้างตัวเลขที่ตามมาในลําดับ

ฉันจะสร้างตัวเลขสุ่มเทียมในภาษาโปรแกรมได้อย่างไร

ภาษาโปรแกรมส่วนใหญ่มีไลบรารีหรือฟังก์ชันที่ช่วยให้คุณสร้างตัวเลขสุ่มเทียมได้ ตัวอย่างเช่น ใน Python คุณสามารถใช้โมดูลสุ่ม ซึ่งมีฟังก์ชันในการสร้างจํานวนเต็มสุ่มเทียม ภาษาอื่นๆ เช่น Java มีฟังก์ชันหรือไลบรารีการสร้างตัวเลขสุ่มเทียมในตัวที่คุณสามารถใช้ได้

ตัวเลขสุ่มเทียมเป็นแบบสุ่มจริงหรือ?

ไม่ ตัวเลขสุ่มเทียมไม่ใช่ตัวเลขสุ่มอย่างแท้จริง แม้ว่าพวกมันอาจแสดงคุณสมบัติเหมือนแบบสุ่ม แต่ก็ถูกกําหนดโดยค่าเมล็ดพันธุ์และอัลกอริทึมที่ใช้ในการสร้างทั้งหมด ด้วยเมล็ดพันธุ์เดียวกันตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมจะสร้างลําดับตัวเลขเดียวกันเสมอ อย่างไรก็ตามเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติหลายประการ pseudorandomness ก็เพียงพอแล้วและสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวเลขสุ่มเทียมสามารถทํานายหรือแฮ็กได้หรือไม่?

ในทางทฤษฎีหากคุณมีความรู้เกี่ยวกับอัลกอริทึมตัวสร้างตัวเลขหลอกที่เฉพาะเจาะจงและเมล็ดพันธุ์ของมันคุณสามารถทํานายลําดับทั้งหมดของตัวเลขสุ่มเทียมที่จะสร้างขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ เครื่องกําเนิดตัวเลขสุ่มเทียมสมัยใหม่ได้รับการออกแบบให้ปลอดภัยและทนทานต่อการคาดคะเน พวกเขาผ่านการทดสอบและประเมินผลอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ของพวกเขาแยกไม่ออกจากการสุ่มที่แท้จริงทางสถิติ และเป็นการยากที่จะอนุมานเมล็ดพันธุ์หรือตัวเลขในอนาคตจากผลลัพธ์ที่สังเกตได้

ฉันจะมั่นใจได้อย่างไรว่าตัวเลขสุ่มหลอก?

แม้ว่าตัวเลขสุ่มเทียมจะเป็นตัวเลขที่กําหนด แต่คุณสามารถเพิ่มการสุ่มได้โดยเลือกอัลกอริธึมตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมคุณภาพสูงอย่างระมัดระวัง และใช้ค่าเมล็ดพันธุ์แบบสุ่มที่เพียงพอ สิ่งสําคัญคือต้องเลือกอัลกอริทึมที่ได้รับการทดสอบและประเมินคุณสมบัติทางสถิติอย่างละเอียดถี่ถ้วน และใช้ค่าเมล็ดพันธุ์ที่คาดเดาไม่ได้มากที่สุด เช่น การใช้เวลาของระบบ

ระยะเวลาของตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมคืออะไร?

คาบของตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมหมายถึงจํานวนค่าที่ไม่ซ้ํากันที่สามารถสร้างได้ก่อนที่ลําดับจะเริ่มทําซ้ํา ตามหลักการแล้ว คุณต้องการตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมที่มีระยะเวลานานเพื่อหลีกเลี่ยงการทําซ้ําและรับรองค่าที่เป็นไปได้ที่หลากหลาย ระยะเวลามักจะถูกกําหนดโดยค่าโมดูลัสที่ใช้ในอัลกอริทึม ตัวอย่างเช่น หากตั้งค่าโมดูลัสเป็น 2^32 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าสามารถสร้างค่าที่แตกต่างกันได้ถึง 4,294,967,296 ค่าก่อนที่จะทําซ้ํา

ฉันสามารถใช้ตัวเลขสุ่มเทียมเพื่อวัตถุประสงค์ในการเข้ารหัสได้หรือไม่?

แม้ว่าตัวเลขสุ่มเทียมจะใช้ในระบบเข้ารหัส แต่สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่าไม่ควรใช้โดยตรงเพื่อวัตถุประสงค์ในการเข้ารหัส ตัวเลขสุ่มเทียมถูกสร้างขึ้นโดยอัลกอริทึมที่เป็นที่รู้จักของสาธารณชนซึ่งทําให้เสี่ยงต่อการถูกโจมตีที่อาจเกิดขึ้น ระบบการเข้ารหัสอาศัยตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมเป็นส่วนประกอบในการรับคีย์การเข้ารหัส ซึ่งจะใช้ในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลอย่างปลอดภัย

ตัวเลขสุ่มเทียมใช้ในการเรียนรู้ของเครื่องและปัญญาประดิษฐ์หรือไม่?

ใช่ ตัวเลขสุ่มเทียมมักใช้ในการเรียนรู้ของเครื่องและอัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์ ใช้ในบริบทต่างๆ เช่น การเริ่มต้นตุ้มน้ําหนักแบบจําลอง ข้อมูลการสุ่มตัวอย่างสําหรับการฝึก หรือการแนะนําการสุ่มในอัลกอริธึมการเรียนรู้แบบเสริมแรง Pseudorandomness ช่วยแนะนําความแปรปรวนและป้องกันการโอเวอร์ฟิตติ้งโดยทําให้แน่ใจว่าแบบจําลองสรุปได้ดีกับข้อมูลที่มองไม่เห็น

ฉันจะทดสอบคุณภาพของตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมได้อย่างไร?

สามารถใช้การทดสอบทางสถิติหลายอย่างเพื่อประเมินคุณภาพและการสุ่มของตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียม การทดสอบเหล่านี้ประเมินคุณสมบัติ เช่น ความสม่ําเสมอ ความเป็นอิสระ และระยะเวลาของลําดับที่สร้างขึ้น การทดสอบทางสถิติทั่วไป ได้แก่ การทดสอบไคสแควร์การทดสอบการวิ่งการทดสอบสเปกตรัมและการทดสอบช่องว่าง เมื่อนําลําดับที่สร้างขึ้นไปทดสอบเหล่านี้ คุณจะได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับคุณสมบัติการสุ่มของตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียม

ฉันสามารถสร้างตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมของตัวเองได้หรือไม่?

แม้ว่าจะเป็นไปได้ในทางเทคนิคที่จะสร้างตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมของคุณเอง แต่โดยทั่วไปไม่แนะนํา การออกแบบตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมที่เชื่อถือได้และปลอดภัยต้องใช้ความเชี่ยวชาญในการเข้ารหัสและการวิเคราะห์ทางสถิติ การใช้ตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมที่มีข้อบกพร่องสามารถนําไปสู่ลําดับที่คาดเดาได้ช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้นหรือผลลัพธ์ที่มีอคติ ขอแนะนําให้ใช้อัลกอริธึมตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมที่เป็นที่ยอมรับและผ่านการทดสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนซึ่งจัดทําโดยแหล่งที่เชื่อถือได้

pseudorandomness เกี่ยวข้องกับแนวคิดของ determinism อย่างไร?

Pseudorandomness และ determinism เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ลําดับ Pseudorandom ถูกสร้างขึ้นโดยอัลกอริทึมที่กําหนดซึ่งหมายความว่าด้วยเงื่อนไขเริ่มต้นเดียวกันพวกเขาจะสร้างลําดับตัวเลขเดียวกันเสมอ อย่างไรก็ตาม ลําดับที่สร้างขึ้นจะปรากฏแบบสุ่มเนื่องจากความซับซ้อนของอัลกอริทึมและความไวต่อค่าเมล็ดพันธุ์เริ่มต้น แม้ว่าการกําหนดหมายถึงความสามารถในการคาดการณ์ แต่ความซับซ้อนของอัลกอริธึมตัวสร้างตัวเลขสุ่มเทียมทําให้ยากต่อการคํานวณในการทํานายตัวเลขที่ตามมาโดยปราศจากความรู้เกี่ยวกับเมล็ดพันธุ์

สามารถใช้ตัวเลขสุ่มเทียมเพื่อสร้างตัวระบุเฉพาะหรือชื่อสุ่มได้หรือไม่?

ได้ สามารถใช้ตัวเลขสุ่มเทียมเพื่อสร้างตัวระบุเฉพาะหรือชื่อสุ่มได้ในหลายสถานการณ์ ตัวอย่างเช่น ในระบบฐานข้อมูล ตัวเลขสุ่มเทียมสามารถใช้เป็นคีย์หลักหรือตัวระบุสําหรับระเบียนได้ ในทํานองเดียวกันในการสร้างเนื้อหาขั้นตอนสําหรับเกมหรือการจําลองตัวเลขสุ่มเทียมสามารถใช้เพื่อสร้างชื่อสุ่มหรือสร้างรูปแบบที่ไม่ซ้ํากันของวัตถุหรือตัวละคร