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什么是随机?
对于选择困难的人来说,“随机”可是个好东西。
如果不知道吃什么,就可以生成个随机数来辅助一下决定。
随机数是专门的随机实验的结果:比如说往天上抛个硬币。
正面向上和反面向上的概率各为百分之五十。既有正面向上的可能性,也有反面向上的可能性。
而这个过程通常是人类完全无法预知的。因此,被称为“随机”数。
英语里,随机数的英语是random,也等价于胡乱的,随意的。
随机嘛!随便,随意,随便找一个数出来,把几个饭店的名字写进纸条里抓阄。
这不就行了吗,这不就是随机吗?
这是对生活的简单鸟瞰。
如果我们用一种更加审慎的态度来看待这件事情的时候,我们或许会感到惊讶:
随机数,其实并不那么随意。
因为你要严格的达到“随机”本身,就需要大量的“刻意”。
还是回到那个抛硬币的问题。
抛硬币,可能一次是正面朝上,可能两次是正面朝上,甚至可能十次都是正面朝上。
但是你的心中不会感到一点焦急:
因为正常的硬币总会有反面向上的时候的。
而且,随着我们抛硬币的次数增多,真的多到日常生活中并不会接触到的次数的时候。
正面向上和反面向上的次数,反而会回归到一个非常均衡的比率:
一比一。
也就是说,每一种可能性都要被公平的存在,每一种可能性的概率都要大概相等。
如果说这硬币被人做了手脚,正面向上的可能性高达百分之九十,
甚至两面都是正面,正面向上的可能性为百分之百。
赢麻了,那么这种情况叫做暗箱操作,并不能够叫做随机,对吗?
你也不想每次吃饭抛硬币的时候都选择自己不喜欢的香菜葱花,对不对?
接下来,让我们变得更加认真的看待这个问题:
当我们抛掷一枚质地均匀的硬币的时候,将正面叫做1,反面叫做0.
当抛掷的次数足够多的时候,我们能够得到一个随机的二元序列:
a =(a0,a1,a2,a3...,an-1)
这个序列具有如下三条特性:
1.序列中1的数量和0的数量接近相等;
2.序列的自相关函数当次数为零的时候最高,在不为零时迅速下降;
3.把连在一起的1或者0称之为游程,其中连续的1或者0的个数称之为游程的长度,那么在序列a中长为1的游程占二分之一,长为2的游程占总数量的二的平方分之一,长为3的游程占总数量的二的立方分之一,在同样长度的所有游程之中,1游程和0游程各占一半。
这三条性质是真随机的特性,
而伪随机则只具有性质一和性质二。
它虽然拥有性质一和性质二,但是却并不是随意产生的数,而是通过精密的演算得到的具有随机性质的数。
自然产生的和人造的,虽然具有同样的性质,