Как работает новый генератор случайных чисел Intel. Генератор случайных чисел

На макроскопических случайных процессах с использованием таких простых предметов, как игральная кость, колесо рулетки или монетка, могут быть основаны генераторы случайных чисел . Теорией хаоса и теорией неустойчивых динамических систем можно объяснить наличие непредсказуемости в данных и даже макроскопические системы, полностью определенные уравнениями Ньютона, на практике часто имеют непредсказуемый выход, так как зависит он от микроскопических деталей начальных условий.

Кстати, на нашем сайте вы можете cгенерировать случайное число, воспользовавшись Генератором случайных чисел онлайн .

Что такое генератор случайных чисел и как он использует случайные физические процессы?

Скорость получения случайных чисел , достаточную для прикладных задач, не могут обеспечить устройства, которые основаны на макроскопических случайных процессах. Источник шума, из которого происходит извлечение случайных битов, поэтому лежит в основе современных АГСЧ. Источники шума бывают двух видов: те, которые имеют квантовую природу и квантовые явления не использующие.

Некоторые природные явления, такие как радиоактивный распад атомов - абсолютно случайны и в принципе не могут быть предсказаны (опыт Дэвиссона — Джермера можно считать одним из первых опытов, которые доказывают вероятностную природу некоторых явлений), этот факт является следствием законов квантовой физики. А из статистической механики следует, что каждая система в своих параметрах имеет случайные флуктуации , если температура - не равняется абсолютному нулю.

Сложный генератор случайных чисел.

Для АГСЧ "золотым стандартом" являются некоторые из квантово-механических процессов, поскольку они абсолютно случайны. Использующие в генераторах случайных чисел явления включают:

• Дробовой шум - это тот шум, который в электрических цепях вызывается дискретностью носителей электрического заряда и этим термином также называется шум, вызванный в оптических приборах дискретностью переносчика света.
• Спонтанное параметрическое рассеяние, использовано также может быть в генераторах случайных чисел .
• Радиоактивный распад - имеет случайность каждого из отдельных актов распада, поэтому он используется в качестве источника шума. Разное количество частиц на различных промежутках времени, в результате попадает на приемник (это может быть счетчик Гейгера или же сцинтилляционный счетчик).

Детектировать гораздо проще неквантовые явления, но основанные на них генераторы случайных чисел , тогда будут иметь сильную зависимость от температуры (например, величина теплового шума будет пропорциональна температуре окружающей среды). Можно отметить такие процессы, среди использующихся в АГСЧ:

• Тепловой шум в резисторе, после усиления из которого получается генератор случайных напряжений . На этом явлении в частности, был основан генератор чисел в компьютере Ferranti Mark 1.
• Атмосферный шум, который измерен радиоприемником, также сюда можно отнести и прием прилетающих из космоса на Землю частиц, регистрирующихся приемником, а их количество будет случайно, в разные промежутки времени.
• Разница в скорости хода часов - это явление, которое заключается в том, что абсолютно не будет совпадать ход разных часов.

Чтобы из физического случайного процесса получить последовательность случайных битов , то для этого существует несколько подходов. Заключается один из них в том, что усиливается полученный сигнал-шум, затем фильтруется и подается на вход быстродействующего компаратора напряжений, для получения логического сигнала. Будет случайной длительность состояний компаратора и это позволяет создавать последовательность случайных чисел , проводя измерения этих состояний.

Второй подход состоит в том, что подается случайный сигнал на вход аналого-цифрового преобразователя (могут применяться как специальные устройства, так и аудиовход компьютера), представлять собой последовательность из случайных чисел, в результате которой будет оцифрованный сигнал и при этом она может быть программно обработана.

Что такое генератор случайных чисел и какие другие явления он использует?

Использующие физические случайные процессы генераторы случайных чисел , дают возможность для получения хороших случайных чисел, но производство их дорого и относительно сложно (особенно это касается тех АГСЧ, которые основаны на радиоактивном распаде), однако существуют и другие более доступные источники случайности:

Простая генерация случайных чисел.

Работы цифровых видеокамер, которые используют съемку макроскопических явлений, следует отнести к наиболее необычным генераторам. Так например, для генерации случайных чисел , командой из Silicon Graphics была использована видеозапись лавовой лампы потому, что воск хаотически меняет свои формы в лампе. Ленты от вентилятора в потоке воздуха или пузыри в аквариуме, могут быть также использованы в качестве объекта для съемки.

Все явления, которые с нами происходят, бывают двух типов – случайные и закономерные. Например, у вас недоставало для покупки магнитофона немножко купюр, и вы решили купить плеер – т.е. поступок является логичным и ожидаемым. Но, идя к магазину, вы обнаруживаете нужную сумму, которая случайным образом изменила планы. Работа генератора случайных чисел полностью зависит от заданного в оператор механизма, так что все числа, которые выдаются, в текущем событии являются псевдослучайными. Операторы, возвращающие случайные числа , обращаются ко времени, а именно системному. Т.е. как в мире, так и в программировании не бывает ничего всецело абсолютного.

Функция rand

В программировании на си, для получения случайных значений изобрели встроенные операторы, которые выдают нам требуемые результаты. И так, для создания случайного числа применяется функция rand , которая Оператор rand применяется для получения случайных чисел, которые возвращают диапазон от 0, и до определенной константы. Причем данная константа объявляется в системной директиве “stdlib.h”, там и базируется эта функция rand. Синтаксис этой функции прост: int m= rand(); т.е. выдается целое число. Опробовав оператор на практике, вы увидите, что появляющиеся числа при старте приложения идентичные. Оплошность заключается в том, что оператор rand работает с одним и тем же системным временем, которое сохранилось при компиляции. Данный генератор случайных чисел завязан на алгоритме изменения программного времени, то все работает неверно.

Теперь о srand и random

Для данной проблемы, незаменима была функция, которая б обнуляла встроенное время при каждом обращении к оператору rand, и разработчики ПО сделали функцию srand . Действие позволяет функции rand каждый раз обращаться не к установленному, а к текущему встроенному таймеру, что открывает возможность работать генератору верно – выдавать случайные значения. Недавно в программирования си ++ усовершенствовался механизм выдачи случайных чисел, из-за появления микросекунд. К тому же расширился диапазон значений, и все текущие новшества трансформировались в функцию random.

И т. д., и используется владельцами аккаунтов для привлечения новой аудитории в сообщество.

Результат таких розыгрышей часто зависит от удачи пользователя, так как получатель приза определяется случайным образом.

Для такого определения организаторы розыгрышей почти всегда используют генератор случайных чисел онлайн или предустановленный, распространяющийся бесплатно.

Выбор

Довольно часто выбрать такой генератор может быть сложно, так как их функционал достаточно различен – у некоторых он существенно ограничен, у других – довольно широк.

Реализуется достаточно большое количество таких сервисов, но сложность в том, что они отличаются по сфере действия.

Многие, например, привязаны своим функционалом к определенной социальной сети (например, многие приложения-генераторы во работают только со ссылками этой ).

Наиболее простые генераторы просто определяют случайно число в заданном диапазоне.

Это удобно потому, что не связывает результат с определенным постом, а значит, могут применяться при розыгрышах вне социальной сети и в различных иных ситуациях.

Иного применения у них, по сути, нет.

Совет! При выборе наиболее подходящего генератора важно учитывать то, для каких целей он будет использоваться.

Технические характеристики

Для наиболее быстрого процесса выбора оптимального онлайн-сервиса генерации случайных чисел в таблице, представленной ниже, приведены основные технические характеристики и функционал таких приложений.

Подробнее все приложения, рассмотренные в таблице, описаны ниже.

RandStuff

Воспользоваться данным приложением в режиме онлайн можно по ссылке на его официальный сайт http://randstuff.ru/number/ .

Это простой генератор случайных чисел, отличающийся быстрой и стабильной работой.

Он успешно реализуется как в формате отдельного самостоятельного приложения на официальном сайте, так и в виде приложения в .

Особенность данного сервиса в том, что он может выбрать случайное число как из указанного диапазона, так и из определенного списка чисел, которые можно указать на сайте.

• Стабильная и быстрая работа;
• Отсутствие непосредственной привязки к социальной сети;
• Выбрать можно как одно, так и несколько чисел;
• Можно выбрать только среди указанных чисел.

Отзывы пользователей о данном приложении таковы: «Определяем через этот сервис победителей в группах В Контакте. Спасибо», «Вы лучшие», «Пользуюсь только этим сервисом».

Cast Lots

Данное приложение представляет из себя простой функциональный генератор, реализующийся на официальном сайте, в виде приложения ВКонтакте.

Также существует виджет генератора для вставки на свой сайт.

Основным отличием от предыдущего описанного приложения является то, что это позволяет отключить повторение результата.

С каждым днём, всё больше людей интересуется онлайн-казино. Для некоторых данные игры служат просто развлечением, а кто-то рассматривает их средство заработка. Наверно каждому из игроков, будет интересно, как работает генератор случайных чисел, который и выдаёт счастливые комбинации.

Устройство игрового Автомата

Современные игровые автоматы http://igrat-avtomati-wulcan.com отличаются достаточно сложным алгоритмом, который выдаёт выигрышные комбинации. Его можно разделить на части: Датчики в виде генераторов, счётчик который принимает оплату и выдаёт выигрыш, накопительная система для крупных призов в виде джек-пота, алгоритм в виде ядра для выдачи выигрышных средств. Данные Алгоритмы формируются в механическую конструкцию в виде слотов или рулетки.

Датчик случайных комбинаций и чисел. (ГСЧ)

Теперь можно описать работу непосредственно ГСЧ. Разрабатывались такие датчики с умыслом, сделать игру как можно непредсказуемой. Работает такая схема за счёт равновероятного фактора, к примеру, останавливает шарик в различных лунках на колесе рулетки. Со слотами, система работает точно так же, только останавливает символы.

В современном игровом слоте, разработчик может установить больше одного ГСЧ. Если брать в пример игру три семёрки, там могут стоять несколько датчиков для отдельных комбинаций, а также отдельный вид датчика для остановки чисел цифрового колеса или барабана.

В Играх типа полек чудес, устанавливают датчики для остановки чисел в игре, а также датчики, рассчитывающие временной интервал каждой игры и фиксирующие переход на другие игровые поля. Использование датчиков в количестве больше одного, предусмотрено с таким умыслом, чтобы сократить количество случайных выигрышей. Также для крупных призов в виде Джек-потов обычно ставятся отдельные датчики, которые выдают выигрышную комбинацию по случайности, которую невозможно вычислить.

Если рассматривать генератор случайных чисел с математической точки зрения-то, вычислить его работу различными формулами невозможно. Однако, если брать в расчёт уже выигрышную ситуацию, и вести расчёты с начало одной игры и до конца, то формулу написать всё-таки можно. Печально, что после выдачи джек-пота, генераций чисел продолжится по новой формуле, которая будет известна только по исходу игры.

Также существует мнение, что владелец автомата может выстроить настройки датчиков таким образом, что каждый выигрышный слот, будет выпадать, условно, через каждые 300 или 500 игр, однако, сам владелец не может точно знать через какое количество выведенных алгоритмов будет точный выигрыш. Но, то что датчики настраиваются это факт. Для того чтобы избежать конфликта интересов устанавливают не один датчик, а несколько, иначе хозяин игорного дома оставался всегда в плюсе, а в противном случае датчик мог бы вычислить какой ни будь умелец и очистить кассу казино почти легальным путём.

Принцип работы генератора случайных чисел известен своей непредсказуемостью, однако, хоть как-то поддаётся анализу, но вкупе с ещё парой датчиков, всё становится гораздо запутаннее, что и делает казино азартной удачей, из-за которой оно и пользуется огромной популярностью во всём мире.