Random Getallen

Nee...

Uit het niets kun je natuurlijk niets genereren. Alle randomizers hebben een begin-getal nodig, een zogenaamde 'seed'. Een randomizer is in feite niks meer dan een functie die, bij een bepaalde input, een ander getal geeft. Meestal wordt het laatst gegenereerde getal gebruikt als invoer voor de functie, om het volgende getal te generen. In het kort voert de functie een bewerking uit waaruit een veel te groot getal komt, en hakt er vervolgens een deel vanaf zodat het in een vast aantal bits past. Hoewel een aantal talen het anders doet voorkomen, is de uitvoer meestal tussen 0 en 1 (0 inclusief, 1 exclusief).
De invoer kan vanalles zijn: in verschillende basics heb je een functie RANDOMIZE, waarmee je een seed aangeeft. Deze feed kan een getal zijn (bijvoorbeeld 9), maar dan krijg je altijd dezelfde reeks getallen uit de functie RDM. Om dit te voorkomen wordt vaak de tijd als seed gebruikt, en krijg je dus RANDOMIZE TIMER. Omdat je altijd dezelfde reeks krijgt bij dezelfde seed, worden dit soort generatoren ook wel 'pseudo-random' genoemd.
Als een getal *echt* random moet zijn, worden er andere truken aangewend, zoals een hardware randomizer: als je een stroompje door een bepaalde (analoge) schakeling heenstuurt, kan die er vervormd uitkomen, zonder dat je precies weet hoe de stroom vervormd is. Hiervoor kun je dingen als diodes en condenstatoren gebruiken, maar dat kan ik je niet precies uitleggen... Is er een elektrotechnicus in de zaal?

quote:

Op vrijdag 27 februari 2004 17:58 schreef Jebus het volgende:
En als je een domein vaststeld, bv 1 tm 6. Als hij er daar 1 van moet kiezen, heeft hij dan ook andere getallen nodig?

En wat bedoel je daar mee? Ik snap je vraag niet.

Dit is niet bewezen en hangt nauw samen met het P=NP probleem.

Jeetje... het genereren van een getal is heel wat anders dan een willekeurig vallende dobbelsteen. Volgens mij moet het wel mogelijk zijn om een vallende en stuiterende dobbelsteen te simuleren met een aantal input-parameters, zoals hoogte, massa, valhoek, enzovoorts. Hiervoor zijn wel programma's op de markt.
Dan kun je het echter niet meer willekeurig noemen: bij dezelfde paramters zal altijd dezelfde kant boven komen. Misschien kun je dan willekeurige parameters laten genereren...

Kortom, je kunt een computer nooit een volledig willekeurige gebeurtenis laten genereren. Het is en blijft een deterministische machine.

Toen ik in de derde klas ofzo zat vroeg ik al aan mijn moeder, die wiskunde doceert, hoe die getallen gemaakt werden. Zij zag echter het probleem niet. Het klopt dus inderdaad dat vaststaande begingetallen gebruikt worden!

Heeft iemand een voorbeeld van hoe laten we zeggen een eenvoudig zakrekenmachientje een random maakt?

Wortels

quote:

Op vrijdag 27 februari 2004 18:06 schreef thabit het volgende:
Dit is niet bewezen en hangt nauw samen met het P=NP probleem.

quote:

Op vrijdag 27 februari 2004 18:34 schreef Jebus het volgende:

[..]

Stel een computer moet een dobbelsteen simuleren, zou het dan mogelijk zijn om met een realistisch physics programma een echte vallende dobbelsteen na te bootsen. Als dat kan, dan heeft hij geen input getallen nodig, en de dobbelsteen kan je zo groot maken als je maar wilt. Of is het dan niet echt random.

Dan zou er iedere keer hetzelfde getal uitkomen. De natuurwetten veranderen immers niet. Of je moet een valhoogte, hoek en draaing als input geven. Maar dit is natuurlijk gewoon een getal berekenen en heeft niets met random te maken

quote:

Op vrijdag 27 februari 2004 18:34 schreef Jebus het volgende:

[..]

Stel een computer moet een dobbelsteen simuleren, zou het dan mogelijk zijn om met een realistisch physics programma een echte vallende dobbelsteen na te bootsen. Als dat kan, dan heeft hij geen input getallen nodig, en de dobbelsteen kan je zo groot maken als je maar wilt. Of is het dan niet echt random.

de vectoren zijn de input... als deze steeds hetzelfde zijn valt de dobbelsteen ook steeds op hetzelfde nummer...

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 14:26 schreef street011 het volgende:

[..]

de vectoren zijn de input... als deze steeds hetzelfde zijn valt de dobbelsteen ook steeds op hetzelfde nummer...

beste random computer die ik ken is ons eigen brein... 0~10 pick one... de input die daarbij nodig is is van zo veel afhankelijk dat het practisch one way trafic is...

Als er daadwerkelijk een randomgenerator kan bestaan, zou dat zeer interessant zijn. Je zou er het bestaan van spirituele beinvloeding mee kunnen onderzoeken.
Je creert dan immers een gebeurtenis, waarvan de uitkomst NIET wordt bepaald door natuurwetten of handigheidjes cq specifieke bekwaamheden van een persoon.
Die gebeurtenis zou dan dus bij uitstek geschikt moeten zijn om beinvloed te kunnen worden door het spirituele. Of wat dan ook voor onaantoonbare maar wel als reeel geclaimde krachten.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 14:28 schreef street011 het volgende:

[..]

beste random computer die ik ken is ons eigen brein... 0~10 pick one... de input die daarbij nodig is is van zo veel afhankelijk dat het practisch one way trafic is...

Heb je daar meetgegevens van misschien?

Periodiciteit

Runlengte maximum

Correlatiecoëfficient

Energiedistributie spectrum

Temperatuurafhankelijkheid

Ik denk dat "de mens" het op deze 5 rudimentaire aspecten van random getallen zal verliezen van "de machine". Zelfs het allersimpelste inversieve random algoritme is niet door "de mens" te evenaren, omdat de mens voorkeurgetallen (bias) heeft en psychologische patronen (ritmegevoel) volgt.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 14:48 schreef iteejer het volgende:
Als er daadwerkelijk een randomgenerator kan bestaan, zou dat zeer interessant zijn. Je zou er het bestaan van spirituele beinvloeding mee kunnen onderzoeken.
Je creert dan immers een gebeurtenis, waarvan de uitkomst NIET wordt bepaald door natuurwetten of handigheidjes cq specifieke bekwaamheden van een persoon.
Die gebeurtenis zou dan dus bij uitstek geschikt moeten zijn om beinvloed te kunnen worden door het spirituele. Of wat dan ook voor onaantoonbare maar wel als reeel geclaimde krachten.

Het aantoonbaar bestaan van non-causaliteit heeft wel een iets grotere invloed dan wat spirituele dingetjes me dunkt. Het probleem is alleen hoe je het aantoonbaar maakt...

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:08 schreef speknek het volgende:
Het aantoonbaar bestaan van non-causaliteit heeft wel een iets grotere invloed dan wat spirituele dingetjes me dunkt. Het probleem is alleen hoe je het aantoonbaar maakt...

Inderdaad. Blij dat je er zelf mee komt
Zelfs al zou je dit allemaal hebben, je zou er dezelfde situatie mee creeren als je nu hebt met het paranormale etc.
Au fond een verdeling tussen believers en non-believers.
Waarbij eigen ervaring uiteindelijk de doorslag zal geven. Hoe subjectief dan ook.

Wat bedoel je met "dit"? Want wat ik wou zeggen is dat je per definitie non-causaliteit niet aan kunt tonen. Het blijft inderdaad een kwestie van geloven, maar wetenschappelijk wordt het niet.

quote:

Op vrijdag 27 februari 2004 18:06 schreef thabit het volgende:
Dit is niet bewezen en hangt nauw samen met het P=NP probleem.

polynoom vs. non-polynoom I presume?

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:15 schreef chocolatemoeze het volgende:
polynoom vs. non-polynoom I presume?

edit- zie the.moderator

[ Bericht 12% gewijzigd door speknek op 28-02-2004 15:36:26 (abuis) ]

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 14:48 schreef iteejer het volgende:
Als er daadwerkelijk een randomgenerator kan bestaan, zou dat zeer interessant zijn. Je zou er het bestaan van spirituele beinvloeding mee kunnen onderzoeken.
Je creert dan immers een gebeurtenis, waarvan de uitkomst NIET wordt bepaald door natuurwetten of handigheidjes cq specifieke bekwaamheden van een persoon.
Die gebeurtenis zou dan dus bij uitstek geschikt moeten zijn om beinvloed te kunnen worden door het spirituele. Of wat dan ook voor onaantoonbare maar wel als reeel geclaimde krachten.

Maak je geen zorgen, want zowel pseudo random number generators (PRNG's) en echte random number generators (RNG's) bestaan al heel lang. Complexe wiskunde kan er inmiddels al niet meer zonder om problemen op te lossen, die niet analytisch oplosbaar zijn. Vandaar de eerdere opmerking van thabit over het P=NP probleem, alhoewel ik niet begrijp waar hij exact naar toe wilde in verband met random getallen. Trouwens je pentiumprocessor heeft al sinds 1999 een echte RNG met een eerste orde correlatiecoëfficient van 0,000145 bij een 10Mbyte sample.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:15 schreef chocolatemoeze het volgende:

[..]

polynoom vs. non-polynoom I presume?

Nee, Polynomial vs Nondeterministic Polynomial

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:21 schreef the.moderator het volgende:
Trouwens je pentiumprocessor heeft al sinds 1999 een echte RNG met een eerste orde correlatiecoëfficient van 0,000145 bij een 10Mbyte sample.

Gebaseerd op gedigitaliseerde ruis of digitale ruis oid?

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:15 schreef speknek het volgende:
Wat bedoel je met "dit"? Want wat ik wou zeggen is dat je per definitie non-causaliteit niet aan kunt tonen. Het blijft inderdaad een kwestie van geloven, maar wetenschappelijk wordt het niet.

non-causaliteit valt buiten een causaal model, dat valt idd nog wel te begrijpen ja.
maar waarom je dan die lijn door kunt trekken en stellen dat non-causaliteit niet bestaat, wat veel mensen doen, is me onduidelijk.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:36 schreef iteejer het volgende:
non-causaliteit valt buiten een causaal model, dat valt idd nog wel te begrijpen ja.
maar waarom je dan die lijn door kunt trekken en stellen dat non-causaliteit niet bestaat, wat veel mensen doen, is me onduidelijk.

Het probleem is dat het misschien wel bestaat, maar dat we niet kunnen weten dat het bestaat.

Enigszins non-realistisch kun je stellen dat wat we niet weten, voor onze perceptie gelijk staat aan niet bestaand. Of in ieder geval irrelevant is.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:34 schreef iteejer het volgende:

[..]

Gebaseerd op gedigitaliseerde ruis of digitale ruis oid?

Gebaseerd op een halfgeleider diode, die door de omgevingstemperatuur zogenaamde thermische (witte) ruis afgeeft. Vervolgens wordt dan gekeken of de spanning op de diode op een gegeven moment boven of onder de gemiddelde spanning ligt. Afhankelijk daarvan is de uitkomst 0 of 1 en dat dan een aantal keer achterelkaar, waardoor een bitstream ontstaat dat in een floating-point getal van bijvoorbeeld 80 bit kan worden omgezet.

quote:

Intel’s design was made following two key paradigms. First, the RNG should be based off a source that is truly random and based on properties native to silicon circuitry. Second, the design should preserve this randomness while providing the needed performance and circuit stability across temperature and other environmental effects. In order to meet these criteria and others, Intel’s design uses white noise as the random source, then processes the data through a variety of circuit elements. These elements were chosen and configured so that the sampling frequency
does not allow any relation between successive bits generated and provides a stream of bits with an even duty cycle. For an RNG, the duty cycle is the ratio of 1’s to the total number of bits generated, and should be equal to 0.5.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 15:39 schreef speknek het volgende:
Het probleem is dat het misschien wel bestaat, maar dat we niet kunnen weten dat het bestaat.

Enigszins non-realistisch kun je stellen dat wat we niet weten, voor onze perceptie gelijk staat aan niet bestaand. Of in ieder geval irrelevant is.

Schrodingers cat-paradox achtige realiteits concepten zijn theoretische overwegingen.
Maar allerlei in de realiteit voorkomende verschijnselen waarvan in bepaalde gevallen toch wel de schijn bestaat dat er meer aan de hand is dan 'toeval', zoals bepaalde alternatieve behandelmethodes, worden om die reden als 'niet bestaand' afgedaan.
Terwijl feitelijk de enige vaststelling die we kunnen doen, uiteraard na filtering van de gevallen van oplichting en meet- of interpretatiefouten, is dat we in sommige gevallen er geen wetenschappelijk gefundeerde uitspraak over kunnen doen.
Geen ja en geen nee.

Was er niet een RNG die werkte via quantum-mechanica? Ik dacht dat ik dat ooit gelezen had

Wat the.moderator schrijft klopt helemaal. Maar je kan net zo goed een weerstand nemen. Deze heeft natuurlijk ook ruis. Spectraal vermogensdichtheid van 4kTR.
In analoge elektronica, hang je een bron met een bronweerstand met thermische ruis aan een operationele versterker en kan je daarna met een trigger of sample schakeling uitlezen (ook gecorrigeerd naar offsetspanning, gemiddelde waarden o.a.).
Je kan ook een schakeling bouwen gebaseerd op hagelruis. Daar heb ik me overigens niet echt in verdiept.

quote:

Op zaterdag 28 februari 2004 14:28 schreef street011 het volgende:
beste random computer die ik ken is ons eigen brein... 0~10 pick one... de input die daarbij nodig is is van zo veel afhankelijk dat het practisch one way trafic is...

Juist niet, het menselijk brein is een bar slechte random generator. Als je aan een grote groep mensen een getal van 0 tot 10 vraagt, krijg je bijvoorbeeld veel meer zevens dan nullen.

@TS: nee, zo'n formule bestaat niet.

quote:

Op zondag 29 februari 2004 00:02 schreef aca het volgende:
Wat the.moderator schrijft klopt helemaal. Maar je kan net zo goed een weerstand nemen. Deze heeft natuurlijk ook ruis. Spectraal vermogensdichtheid van 4kTR.
In analoge elektronica, hang je een bron met een bronweerstand met thermische ruis aan een operationele versterker en kan je daarna met een trigger of sample schakeling uitlezen (ook gecorrigeerd naar offsetspanning, gemiddelde waarden o.a.).
Je kan ook een schakeling bouwen gebaseerd op hagelruis. Daar heb ik me overigens niet echt in verdiept.

INTEL gebruikt de halfgeleider diode infeite ook als weerstand, omdat het aanbrengen van een echte weerstand van metaal of koolstof op een siliciumchip veel lastiger is. Volgens het Intel patent 6,061,702 van May 9, 2000 worden er twee N-Well resistors gebruikt. Dat zijn reverse-biased parasitaire diodes met het P-substraat van de CMOS chip. Hierbij wordt de impedantie van het N-kanaal als weerstand gebruikt met twee aansluitingen over dat zelfde kanaal. De thermische ruis die een dergelijke component oplevert is idd SQRT(4kTR) en bedraagt volgens het Intel patent circa 0,5 mV. Om het binaire runlengte maximum laag te houden, wordt het ruissignaal - na idd versterkt te zijn door een operationele (differentiële) versterker - aan een spanninggestuurde oscillator toegevoerd. Die oscillator levert de samplingtrigger voor meerdere frequentiedelers die gebruikt worden als fixed frequency oscillatoren.

quote:

A plurality of oscillators 25, 26, 27, 28, 29 and 30 are used in the embodiment of FIG. 1. Each oscillator is fabricated as a N-stage differential oscillator ("N" represents a positive whole number) which provides a number of advantages. One advantage is that differential signals are easier to sample than single-ended signals. For example, a high-speed ring oscillator produces a resultant signal having a voltage which can be interpreted as a logic 1 value (1) or logic 0 value (0). Usually, the resultant signal will not be a rail-to-rail signal, ranging from a first voltage level (e.g., V.sub.dd) to a second voltage level (e.g., V.sub.ss). Variation in these single levels will occur due to process, temperature and power supply variations. In a single-ended system, this causes a weighted discrepancy in generating random bits having more 1s or more 0s.

Bron: http://patimg1.uspto.gov/(...)649F82&ImgFormat=tif

De reden waarom ik iets dieper op de exacte constructie van de Intel RNG van de pentiumprocessoren verder ga is om na te gaan of de suggestie van ITeejer c.q. de toepassing van RNG's in psychologische experimenten zondermeer mogelijk is. Als het hypothetisch mogelijk is om het ruissignaal te beïnvloeden, dan zal de reeks met fixed frequency oscillatoren die als samplingbronnen worden gebruikt die beïnvloeding welhaast ondetecteerbaar maken. Daarmee lijkt mij de parapsychologische beïnvloeding van de Intel RNG zelfs theoretisch onmogelijk. Voor dergelijke parapsychologische experimenten is de Intel RNG dus minder geschikt en zal een simpelere constructie gekozen moeten worden.

Er zijn mij geen succesverhalen van de parapsychologische beïnvloeding van RNG's bekend. Dat hoeft echter niet te betekenen dat dat theoretisch onmogelijk is, maar het kan ook betekenen dat de post-processing in moderne RNG's dat onbedoeld tegenwerken. Ook de verwerkingssoftware gooit daarbij namelijk roet in het eten. De uitkomst van een echte RNG-waarde wordt namelijk vaak uit gewoonte toegepast als seed-value voor een standaard PRNG algoritme. Stel nu dat het hypothetisch mogelijk is om parapsychologisch één enkel bit van die seed-waarde uit de RNG op een 1 of 0 te forceren, dan is de uitkomst van het PRNG algoritme nog steeds semi-willekeurig.

[ Bericht 0% gewijzigd door the.moderator op 29-02-2004 14:22:28 ]

een computer gebruikt speciale algoritme om een random getal te bepalen, een random getal is dus nooit echt random, random=toeval... toeval bestaat dus niet?

"Random getallen genereren met de computer" in de betekenis van:
Kan een algoritme random reeksen produceren ?
Antwoord: nee alleen pseudo random, bv. cijfers van Pi. Pseudo random is vaak goed genoeg voor
bepaalde simulaties.
"Echt random" komt alleen in de natuur voor bijv verval van isotopen.

quote:

Op dinsdag 2 maart 2004 23:51 schreef Oud_student het volgende:
"Echt random" komt alleen in de natuur voor bijv verval van isotopen.

En zelfs dat moeten we ook nog maar afwachten, misschien blijken "verborgen variabelen" deze natuurlijke processen alsnog te determineren.