随机性

随机数学中使用的一个术语(不那么正式),意思是没有办法可靠地预测一个结果(它发生之前就知道会发生什么)或感知一个模式。随机选择的东西不是出于任何有意识的原因,因此被认为是纯粹的偶然。随机事件的一个例子是中彩票。

计算机可以将明显随机的数字列成清单。人类无法做到这一点,因为大脑是按照模式工作的。如果有人被要求不断地随机说"头"或"尾",一个聪明的人类观察者或经过适当编程的计算机可能最终能够判断出这个人下一个可能说的是哪一个,因为计算机会注意到这些模式。

在英语维基百科这样的网站上,用户可以点击"随机页面",随机获得一篇文章。任何一个页面出现的几率与其他页面完全相同。

有时候,"随机"这个词用得比较宽泛。有的网站的随机笑话,只是指:各种各样的笑话,各种各样的事情。

近年来,年轻人开始更宽泛地使用"随机"一词来描述任何相当奇怪或没有逻辑的事情。诸如"发霉的奶酪正在逃跑"或"我喜欢馅饼和垃圾邮件"等句子都可以被描述为"随机",尽管这不是这个词在字典或数学上的正确含义。

制作随机数

有几种方式可以将一个过程或系统看作是随机的

  1. 来自环境的随机性(例如,布朗运动,但也有硬件随机数发生器)。
  2. 来自起始条件的随机性。这方面由混沌理论研究。它可以在那些非常依赖于起始条件差异的系统中观察到。这种系统的例子是弹珠机或骰子
  3. 由系统本身产生的随机性。这也叫伪随机性,是伪随机数发生器中使用的那种。有许多算法(基于算术单元自动机)来生成伪随机数。如果随机种子和算法是已知的,那么这种系统的行为是可以预测的。这些方法比从环境中获得"真正的"随机性更快。

随机数有许多用途。这种需求导致了产生或多或少是随机(伪随机)的数据的方法。这些方法在它们的不可预测性(统计学上的随机性)以及它们产生随机数的速度方面各不相同。

有计算型随机数发生器,产生大量的充分随机数。在此之前,表是以伪随机数表的形式发表的。

计算机有两种方法可以制造看似随机的数字。

  • 有不同的算法来制造随机数。这使得它有可能对随机性的某些方面进行建模,例如生成数字的分布。然而,以这种方式生成的数字将始终遵循一种模式。给予其中一个或几个,计算机就可以计算出下一个随机数。因此,这种数字被称为伪随机数
  • 真随机数是通过观察一个非确定性实验产生的。然后根据实验的结果计算出这个数字。例如,可以将盖革计数器连接到计算机上,来生成数字。
轮盘赌中的球可以作为随机性的来源,因为它的行为对起始条件非常敏感。Zoom
轮盘赌中的球可以作为随机性的来源,因为它的行为对起始条件非常敏感。

在密码学方面

加密的密钥必须是随机的,才能保证安全。由有问题的随机数发生器产生的密钥有时会导致密码分析的成功。

相关网页

  • 随机存取存储器
  • 概率

问题和答案

问:随机的定义是什么?
答:随机是数学中的一个术语(不太正式),指的是没有办法可靠地预测结果(在发生之前就知道会发生什么)或感觉到一种模式。

问:当某物被随机选择时,这意味着什么?
答:当某物被随机选择时,它不是出于任何有意识的原因,因此被认为是纯粹的偶然。

问:计算机可以制作明显随机的数字列表吗?
答:是的,计算机可以制作表面上随机的数字列表。

问:为什么人类不能制作表面上随机的数字列表?
答:人类无法做到这一点,因为大脑的工作模式。

问:什么是随机事件的例子?
答:随机事件的一个例子是中彩票。

问:如果要求某人不断地随机说 "头 "或 "尾",会发生什么?
答:如果要求某人不断地随机说 "正面 "或 "反面",聪明的人类观察者或经过适当编程的计算机最终可能会知道此人接下来可能会说哪一个,因为计算机会注意到这些模式。

问:目前 "随机 "这个词在年轻人中的使用情况如何?
答:近年来,年轻人开始更宽泛地使用 "随机 "一词,来描述任何相当奇怪或没有逻辑的事情。

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