Как работает рандомайзер: Random генератор случайных чисел Язык Паскаль

От качества работы ГСЧ зависит качество работы всей системы и точность

результатов. Поэтому случайная последовательность, порождаемая ГСЧ, должна

удовлетворять целому ряду критериев. Обычные игроки, которые играют только для того, чтобы развлечься или скоротать время, не заботятся о результате игры. Но, опытные профессиональные игроки ненавидят проигрывать только потому, что удача была не в их пользу.

Большинство игр, приложений и сайтов используют именно генераторы псевдослучайных чисел, поскольку это значительно проще в реализации, а результат может быть получен мгновенно и без подключения к сети. Однако предсказуемость подобного генератора совершенно не подходит для использования его в целях шифрования данных. Тут на помощь приходит генератор истинно случайных чисел. В виде отправной точки для генератора случайных чисел выбирается определенное значение с сотнями знаков после запятой. Оно обрабатывается программой, которая выдает итоговый результат. На примере слотов это означает, что даже если пользователь только проигрывает, то его шансы получить выплату с каждым вращением не увеличиваются, а остаются прежними.

Далее переменной n присваивается случайное значение в диапазоне [5, 12). Значение n используется для определения количества повторов цикла for. В цикле for генерируются случайные числа в диапазоне [-50, 49) и выводятся на экран.

Наконец, в заключение рассмотрим пару примеров использования линейного

конгруэнтного метода для генерации случайных чисел. То есть с позиций точности

сгенерированное число уже не будет отличимо от любого числа из интервала, в

котором оно находится. Считывая числа в последовательности слева

направо, разбивайте интервал пополам и выбирайте каждый раз одну из частей

очередного интервала (если выпал 0, то левую, если выпала 1, то правую). Таким

образом, можно добраться до любой точки интервала, сколь угодно точно. Если в скобках функции random() указан параметр, то она возвращает целое число от 0 до указанного в скобках (не включая само значение).

Эту информацию обычно можно найти на странице с принципами честной игры на сайте казино. В заключение отметим, что третья глава книги Дональда Э. Кнута «Искусство

программирования» (том 2) полностью посвящена изучению

случайных чисел. В ней изучаются различные методы генерирования случайных

чисел, статистические критерии случайности, а также преобразование равномерно

распределенных случайных чисел в другие типы случайных величин. Изложению этого

материала уделено более двухсот страниц.

Проверка качества работы генератора

Вызов функции random() без аргументов возвращает вещественное случайное число в диапазоне от нуля (включительно) до единицы, то есть [0, 1). В противном случае, после нескольких попыток игра покажется скучной, так как вы сможете предсказать события, которые произойдут дальше. Это может показаться простым, но для компьютера – генерировать случайные числа – это сложная задача, требующая следовать точным инструкциям, закодированным в нём. После прохождения генератором всех этапов проверки присваивается документ, свидетельствующий о надежности.

• В цикле for генерируются случайные числа в диапазоне [-50, 49) и выводятся на экран.
• До развития компьютерных технологий в схожих целях использовалась, например, монетка.
• Кнута «Искусство

  программирования» (том 2) полностью посвящена изучению

  случайных чисел.

• И когда геймер часами осваивает игрового персонажа и его движения, он больше всего расстраивается, когда случается что-то случайное, и вся стратегия нарушается.

Бывают ситуации, когда требуется, чтобы результат работы программы был случайным в определенных пределах. Для реализации такой возможности во многих языках программирования присутствуют встроенные функции, код которых выдает случайные числа. На самом деле числа не совсем случайные, а псевдослучайные.

Алгоритм генератора случайных чисел часто используется в видеоиграх, где он устанавливает разные результаты каждый раз, когда его запускают. Возможно, вы заметили, что даже если вы играете на одном уровне в игре, каждый раз, когда вы пытаетесь выполнить миссию, он не будет одинаковым. Если генератор выдает числа, смещенные в какую-то часть интервала (одни числа

выпадают чаще других), то результат решения задачи, решаемой статистическим

методом, может оказаться неверным.

Физические ГСЧ

В большинстве случаев результат не будет действительно случайным, он будет получен алгоритмом, выдающим последовательность чисел близкую к случайной. Подобных алгоритмов очень много, и все они используют различные формулы, однако они все зацикливаются и могут выдать ограниченное количество цепочек «случайных» чисел. Далее следует вычислить частоту появления каждой цифры в выпавшей

экспериментальной последовательности. Например, цифра 1 выпала 2

раза из 20, а цифра 6 выпала 5 раз из 20. Также необходимо учитывать, что количество чисел, попавших в интервал

(0; 0.5),

должно быть примерно равно количеству чисел, попавших в интервал

(0.5; 1).

Индустрия азартных игр в интернете давно вышла из тени и в той или иной мере была легализована во многих странах мира. Формат онлайн с каждым годом набирает обороты, занимая все большую долю рынка и постепенно вытесняя реальные заведения. Учитывая эту тенденцию, власти обязывают операторов проходить всевозможные проверки и подтверждать свою честность. Например, прежде чем будет внедрен новый ГСЧ, его должна сертифицировать соответствующая организация. Частость появления серий подсчитывается по ранее разобранной нами формуле

«хи-квадрат» с использованием значений

pL.

Нужно отметить, что генератор случайных чисел не имеет никакого отношения к выплатам. Он лишь определяет исходные данные, используемые игровым автоматом при вращении барабанов. Понятно, что теоретическая вероятность

pi

выпадения

i-ой

цифры (от 0 до 9) равна 0.1. Мультипликативный метод генерации псевдослучайных чисел был предложен

Д.

Подобное чревато уголовным преследованием злоумышленника. Он становится гарантией и основой честной работы оператора и позволяет сделать каждый спин уникальным и непредсказуемым. Именно благодаря этому люди получают небольшой шанс выиграть джекпот и просто крупные призовые при вращениях. Кнут в своей книге «Искусство программирования» заметил, что иметь

χ2эксп. Маленьким тоже, в общем-то, нехорошо, хотя это и кажется, на первый взгляд,

замечательно с точки зрения равномерности.

Как обойти все исполнения программы?

Равно как безуспешными могут оказаться 100 спинов подряд, так и две ставки способны принести огромные призовые. С каждым годом популярность онлайн-казино возрастает. Люди предпочитают площадки в интернете реальным заведениям, и тому есть ряд причин. Для доступа к развлечениям достаточно зайти на сайт или открыть приложение. Во-вторых, это интересно, поскольку ассортимент игр здесь гораздо шире, чем даже в крупнейших казино Вегаса.

Табличные ГСЧ в качестве источника случайных чисел используют специальным

образом составленные таблицы, содержащие проверенные некоррелированные, то есть

никак не зависящие друг от друга, цифры. Я уже обсуждал различия между истинным ГСЧ и псевдо ГСЧ и тот факт, что в играх используется псевдо ГСЧ, основанный на алгоритме. Недостатком подобноных генераторов является относительно медленная скорость выдачи результата, все же передача данных занимает больше времени, чем получение результата путем расчета по алгоритму. Однако уверенность в получении случайного числа важна во многих сферах. Но несмотря на сложность генераторов случайных чисел ими может воспользоваться каждый. Есть большое количество сайтов предоставляющих такую возможность (обычно, если сайт использует генератор истинно случайных чисел, то об этом есть информация).

Так выражение random(10) говорит о том, что будет получено любое число в диапазоне [0, 10). Даже если задаться такой целью, сделать это практически невозможно. Программный код здесь зашифрован, а доступ к нему имеет крайне ограниченный круг лиц. При изменении алгоритмов работы казино заметит это мгновенно и передаст информацию о попытке взлома в правоохранительные органы.

Вместо этого они внедряют четкие алгоритмы, увеличивающие преимущество площадки. Последовательности, составленные из таких чисел, образуют петли, то есть

обязательно существует цикл, повторяющийся бесконечное число раз. Среди геймеров во всем мире появился новый термин, RNGesus, который больше соответствует игре слов с «Иисусом». Поскольку Иисус Христос считается нашим спасителем в реальном мире, RNGesus – это вообразимая сущность, созданная для спасения игроков от пагубных последствий ГСЧ. Это нигде не доказывается, но началось как миф, а теперь распространилось по игровому сообществу, как лесной пожар.

• Но несмотря на сложность генераторов случайных чисел ими может воспользоваться каждый.
• У Google есть свой очень интересный инструмент, который также основан на теории случайных чисел JavaScript и может генерировать случайные числа.
• Например, используют шум в электрических цепях, атмосферный шум, космическое излучение, колебания электромагнитного поля вакуума или шум радиоактивного распада атомов.
• Мы получили значение критерия «хи-квадрат» для

  экспериментальных данных.

• В случае плохого ГСЧ, вы получите худший результат, даже если вы играли в игру именно так, как должно.

Например, используют шум в электрических цепях, атмосферный шум, космическое излучение, колебания электромагнитного поля вакуума или шум радиоактивного распада атомов. Полученные данные являются абсолютно случайными и никак не могут быть предсказаны. Помимо игровых приложений, есть код случайных чисел в JavaScript, используемый разработчиками и кодировщиками во всём мире для включения генератора случайных чисел в их программы. У Google есть свой очень интересный инструмент, который также основан на теории случайных чисел JavaScript и может генерировать случайные числа. Этот инструмент может пригодиться, когда вы играете в игры с друзьями и семьей.

Большинство использующихся генераторов случайных чисел на самом деле псевдо-случайные. В них генерируется последовательность чисел со свойствами, близкими к тем, какими должна обладать последовательность настоящих случайных чисел. Либо может зависеть от некоторых параметров, но впринципе заранее известным образом.

Кто проверяет генераторы случайных чисел

До развития компьютерных технологий в схожих целях использовалась, например, монетка. Но если шансы в ней составляют 50 на 50, то здесь речь идет о куда более сложной системе, берущей за основу десятки и сотни алгоритмов. Диапазон рассчитываемых чисел гораздо шире, что позволяет добиваться действительно случайных результатов. Генератор случайных чисел, использующий данные из примера 2, будет выдавать

случайные неповторяющиеся числа с периодом, равным 7 миллионам. Теперь

x

— случайное число, равномерно распределенное в диапазоне от

a

до

b.

Поэтому проблема использования хорошего

генератора действительно случайных и действительно равномерно распределенных

чисел стоит очень остро. В языке программирования Pascal для генерации псевдослучайных чисел в заданных диапазонах используется функция random. Если у вас хороший ГСЧ, вы сможете получить лучшие варианты, несмотря на низкие шансы. В случае плохого ГСЧ, вы получите худший результат, даже если вы играли в игру именно так, как должно. Правда в том, что это не то, что можно воспринимать так серьёзно, особенно если оно основано на алгоритме генератора случайных чисел.

Брались доли секунды сотые или тысячные в зависимости от диапазона в запросе.

Действительно, возьмите ряд чисел

0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6,

… — они идеальны с точки зрения равномерности, и

χ2эксп. Будет практически нулевым, но вряд ли вы их признаете случайными. Мы получили значение критерия «хи-квадрат» для

экспериментальных данных. Критерий «хи-квадрат»

(χ2-критерий)

— это один из самых известных статистических критериев; он является

основным методом, используемым в сочетании с другими критериями. Критерий

«хи-квадрат» был предложен в 1900 году Карлом Пирсоном. Его

замечательная работа рассматривается как фундамент современной математической

статистики.

Перед ее использованием обычно выполняется процедура инициализации датчика случайных чисел — randomize; иначе программа всегда будет выдавать один и тот же результат. Randomize задает начальное значение последовательности, от которого вычисляются все последующие. При каждом запуске программы это значение будет разным, а значит и результат работы функции random будет различным.

Он стал важной частью многих игр, предлагая разнообразие, например, головоломки, карточные игры, ролевые игры и многие другие. Но, для геймеров, которые верят в навыки как в единственный способ пройти игру, ГСЧ подрывает их потенциал, когда вытаскивает что-то случайное из коробки. Это число может быть сгенерировано либо алгоритмом, либо аппаратным устройством, и очень важно избежать любого предсказуемого результата. Далее из

R1

берется середина (четыре средних цифры) — новое случайное число — и

записывается в

R0. Отметим, что на самом деле в качестве случайного числа необходимо брать не

ghij, а

0.ghij

— с приписанным слева нулем и десятичной точкой.

Дело в том, что искусственно реализовать случайность невозможно. Обычно берется некоторый коэффициент и с его помощью вычисляется каждое последующее «случайное» число. Алгоритм генератора случайных чисел действительно сохраняет непредсказуемость и интересность каждый раз, когда вы играете на одном уровне.