什么是伪随机?揭示算法背后的“假随机”真相

2024-12-10 11:12:20 23阅读

说起这“伪随机”嘞,乍一听像是很玄乎的东西,其实也没啥特别,就是假装随机的意思。像有些抽奖游戏,你看起来是靠运气抽奖,但实际上,游戏背后有个算法,那些数,结果,都是按照特定的规律来的,不是真正随便乱来的。老百姓的话就是,这运气是给你摆设着的,真正的结果早就藏在算法里头了。

啥是伪随机?

什么是伪随机?揭示算法背后的“假随机”真相

伪随机吧,简单说,它看上去是随机的,其实是“假”随机——表面像是没啥规律,其实背后是用固定算法生成的。就像过年时那种看似随机的抽奖活动,后台其实早就有一个“种子数”,它就是这个算法的开始点。要是这“种子”不变,每次“随机”结果其实都差不多!所以,计算机里搞这种伪随机数,也就是从一个固定的点开始,假装像真的随机数一样,但其实有规律。

你要是还不懂,举个例子嘞。就像你家头年大年初一来拜年的客人,他来得早的话,按老规矩每年都早;晚来的也基本年年都是最后一个。这就像伪随机的种子一样,种子数一样,这结果几乎每次都差不多。

为啥要用伪随机?

你可能问了,既然是“假”的随机,那为啥不直接来个真随机呢?这问题有意思。其实吧,真随机不那么好搞,像天气、风嘞雨嘞那种天生变化无常的东西才是真随机。计算机要模仿这些真随机数,得靠特定的算法算出来,实际操作上,比真随机方便还省力气。

举个例子,计算机在做很多模拟实验,比如天气预测、股市分析啥的,得用好多随机数。这真随机就像村口的天,每天刮风嘞、下雨嘞,啥时啥样儿没人能说准。但电脑模拟的“伪随机”就好办,用算法来算的,一次又一次重复用都方便得很。只要种子不变,模拟结果就能控制住了,不会“失控”。

伪随机咋来的?

什么是伪随机?揭示算法背后的“假随机”真相

伪随机嘞,说白了就是个“计算出来的随机”。有的计算机会用自然现象当“种子”,比如你耳朵听到的噪音、电脑里磁盘转的速度啥的,先拿到这些自然变化的数,再用算法套一圈,生成出来的数列看上去就像是随意的。但一旦固定下来这个初始数(也叫种子),再怎么生成也是那样,能重复,像每年收成,地里的种子一样种下去,啥时候发芽啥时候开花差不多一样。

这种伪随机算法在游戏里头最常见。打个比方,老头子最喜欢的三国志11里头有个伪随机的规则。你要是战场上“施展技能”失败了,你保存了再打开,也不会改成成功,因为这就是个伪随机,结果早就算好了,随机也是装装样子。

伪随机的应用

伪随机呢,不只是游戏里头有,生活中也有。像种菜,每年赶着天气播种,咱以为每年不一样,其实啥时候种下去,啥时候收成也就那样。伪随机数在大数据统计嘞、模拟实验嘞用得多,计算效率高,不怕随机数一下就“用完”,再来一批就好。尤其是那种周而复始的“循环伪随机”算法,能一直跑下去,没完没了地生成“随机”数。

要说伪随机的优点,真挺多的:既能省时间、还能控制,关键时刻不用担心数据失控。举个例子,做大数据的时候,拿伪随机数代替真随机数,既能加快计算,还能重复测算,真随机可达不到这个效果。

伪随机的“假随机”效果

什么是伪随机?揭示算法背后的“假随机”真相

不过你说它真完全没“随机”感吗?倒也不是。伪随机数尽量做到“像”真的,看起来乱七八糟的,但仔细一看,总有些规律。比如一段时间内伪随机数的分布尽量均匀,看起来就很像“真”的,随机概率高的更让人“服气”。这就靠伪随机算法控制,让结果看上去有随机的效果。

结语

总结起来吧,这伪随机就是假装随机的,算法算出来的“随机”数,看起来跟真随机差不多,但其实内里都是有规矩的。计算机嘞游戏里头最常用,既能快速生成还不影响效果。人抽个奖啥的,真觉得运气好坏,其实背后早有算法管着呢。

所以嘞,别再当它是真随机了,其实就是个算法的“套路”!

Tags:[伪随机, 伪随机数, 随机算法, 计算机模拟, 游戏伪随机]

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