Zufällige Zahlen
In der Vergangenheit konnten Zufallszahlen durch Ausführen einer Aktion wie das Werfen eines Würfels oder einer Münze erhalten werden. Im Laufe der Zeit wurden Arrays von Zufallszahlen erstellt, die in der statistischen Forschung verwendet wurden. Die erste derartige Tabelle wurde 1927 erstellt. Ihr Autor war L. H. Tippett und ihr Titel lautet Random Sampling Numbers.
Die Verwendung solcher Arrays in der heutigen Welt ist sehr unpraktisch. Glücklicherweise stehen uns Zufallszahlengeneratoren zur Verfügung, dank denen sich viele Tage des Lernens entwickeln könnten, und wir können ihre Errungenschaften im Alltag nutzen.
Zufallszahlengeneratoren - Anwendung
Die Zahlengenerierung ist ein Prozess, der eine Folge von Zahlen oder Symbolen generiert, die vernünftigerweise nicht besser als zufällig vorhergesagt werden kann. Ein Computerprogramm oder eine elektronische Schaltung wird verwendet, um die Zahlen zu erzeugen.
Die Verwendung von Zufallszahlengeneratoren dient in erster Linie verschiedenen Arten der Statistik- und Simulationsforschung. In der Wirtschaftswissenschaft werden Pseudozufallszahlengeneratoren in Simulationen und mathematischer Modellierung verwendet.
Eine weitere sehr häufige Verwendung dieser Zahlen ist die numerische Integration (Monte-Carlo-Verfahren), die derzeit in der Kryptographie benötigt wird, die heutzutage eine äußerst wichtige Rolle spielt. Dank dessen können wir Informationen sicher über das Internet senden oder Daten auf dem Computer speichern, auf die nur nach Eingabe des richtigen Passworts zugegriffen werden kann.
Moderne Methoden zur Generierung von Zufallszahlen
Derzeit können die Quellen von Zufallszahlen in zwei Gruppen eingeteilt werden
- Hardware-Generatoren
- Software-Generatoren
Hardwaregeneratoren sind elektronische Geräte, die speziell für die Erzeugung von Zufallszahlen konstruiert sind. Ihr Grundelement sind Rauschdioden. Sie heißen TRNG - True Random Number Generator.
PRNG - Pseudo Random Number Generator - Verwenden Sie eine mathematische Formel und generieren Sie Zahlen durch mathematische Berechnungen. Sie sind nicht wirklich zufällig, aber sie haben das Aussehen von Zufallszahlen, d. h. ihre statistischen Eigenschaften sind denen echter Zufallszahlen sehr ähnlich.
Vor- und Nachteile von Pseudozufallszahlen
Im Alltag verwenden die meisten von uns Softwaregeneratoren, die Pseudozufallszahlen erzeugen. Ihr großer Vorteil ist die Benutzerfreundlichkeit und Schnelligkeit.
Der größte Nachteil besteht darin, dass es einfach ist, die von ihm zurückgegebenen Zahlen vorherzusagen, wenn man die Werte kontrolliert oder kennt, die dem Eingang (dem sogenannten Seed) des Generators und seinem internen Zustand gegeben wurden.
In vielen Programmiersprachen (z. B. Python) wird die Systemzeit als Seed genommen.