Здравствуйте, любители математики!
Если хорошенько осмотреться вокруг, то можно заметить, что случайности всюду вокруг нас...
Случайности преследуют нас всю жизнь и никогда не задумываешься, есть ли у нее какая-то формула или нет. Если обратиться к научной литературе, то можно прочитать такое вот определение случайности:
Настоящие случайные числа возможно генерировать измеряя случайные величины, которые называются шумом. В результате измерения шума в выборке и перевода его в числа, получается случайная числовая последовательность, которая никогда не повторится.
К примеру, если измерить статическое электричество от экрана телевизора, можно получить настоящую случайную последовательность.
Эту случайную последовательность легко визуализировать, построив путь, направление которого изменяется в зависимости от каждого числа.
Т.к. это - настоящая случайность, здесь мы не увидим ни одного повторяющегося шаблона.
Случайные процессы не детерминированы, ибо невозможно предсказать их поведение заранее.
Вычислительная техника, машины - детерминированы, т.к. операции, которыми они оперирую предсказуемы и повторяемы.
Тем не менее, на компьютерах также получают случайные числа, но они - менее случайны, или, скажем так, случайны, но не до конца - псевдослучайны.
В компьютере, псевдослучайные последовательности генерируются с помощью специальных алгоритмов и требуют для работы изначального числа.
Если попытаться визуализировать случайные и псевдослучайные последовательности чисел, то получится такая картина:
Отлично видно, что рано или поздно псевдослучайная последовательность начинает повторяться. Это происходит потому как алгоритм доходит до начального числа, которое использовалось для генерации последовательности и круг замыкается.
Начальное число последовательности или "Зерно" в компьютере берется из текущего времени или счетчика тактов процессора, или из иных мест, где можно получить хоть какую-то величину "случайно", а затем алгоритм генерирует последовательность. И чем больше зерно, тем больше чисел до начала повторения.
На данный момент, генерировать действительно случайные числа на компьютере довольно затруднительно. Даже измеряя какие-то физические величины, такие как шум звуковой карт, такты процесса, размер свободной памяти жесткого диска и другие, мы сильно теряем в производительности, потому, на выручку приходят псевдослучайные числа, которые генерируются куда быстрее.
Надеюсь, Вам было хоть немного интересно и познавательно! Подписывайтесь на мой канал и не забывайте поставить лайк!