Zrozumienie generatorów liczb losowych: Jak działają i jak je tworzyć w Excelu i Pythonie

Jak działa generator liczb?
Generator liczb pseudolosowych (ang. pseudo-random number generator lub PRNG) – program lub podprogram, który na podstawie niewielkiej ilości informacji (ziarno, zarodek, ang. seed) generuje deterministycznie ciąg bitów, który pod pewnymi względami jest nieodróżnialny od ciągu uzyskanego z prawdziwie losowego źródła.
Dowiedz się więcej na pl.wikipedia.org

Generatory liczb losowych (RNG) są niezbędnymi narzędziami w informatyce i technologii informacyjnej (IT). Są one wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, od kryptografii po gry, symulacje i badania naukowe. Zasadniczo RNG to program lub urządzenie sprzętowe, które generuje liczby w sposób losowy i nieprzewidywalny. W tym artykule zagłębimy się w zawiłości RNG, ich rodzaje i sposób, w jaki można je tworzyć w Excelu i Pythonie.

Jak działa generator liczb?

RNG wytwarza liczby, które są statystycznie losowe, bez dostrzegalnego wzorca lub przewidywalności. Robi to za pomocą algorytmu lub urządzenia sprzętowego, które opiera się na procesie fizycznym, takim jak rozpad radioaktywny lub szum termiczny, w celu wygenerowania sekwencji liczb losowych. Wyjściem RNG jest zwykle strumień bitów, który jest następnie przekształcany w sekwencję liczb lub innych typów danych, w zależności od zastosowania.

Jak działa funkcja losowa?

Funkcja losowa jest wbudowaną funkcją w wielu językach programowania, która generuje liczbę losową w określonym zakresie. Funkcja przyjmuje dwa argumenty, dolną i górną granicę zakresu i zwraca liczbę pomiędzy tymi granicami. Funkcja losowa jest zwykle oparta na algorytmie generatora liczb pseudolosowych (PRNG), który jest algorytmem deterministycznym, który wytwarza sekwencję liczb, która wydaje się losowa, ale w rzeczywistości opiera się na stałej wartości początkowej zwanej seedem.

Jak stworzyć generator liczb losowych w Excelu?

Excel ma wbudowaną funkcję losową, która może wygenerować liczbę losową z zakresu od 0 do 1. Aby wygenerować liczbę losową w określonym zakresie, można użyć funkcji RANDBETWEEN. Na przykład, aby wygenerować liczbę losową z przedziału od 1 do 100, można użyć formuły =RANDBETWEEN(1,100). Jeśli chcesz wygenerować wiele liczb losowych jednocześnie, możesz użyć klawisza F9, aby przeliczyć arkusz.

Jak działa generator liczb pseudolosowych?

Algorytm PRNG jest deterministycznym algorytmem, który tworzy sekwencję liczb, która wydaje się losowa, ale w rzeczywistości opiera się na stałej wartości początkowej zwanej seed. Ziarno jest zwykle liczbą lub sekwencją liczb, która służy jako punkt wyjścia dla algorytmu. Algorytm wykorzystuje następnie wzór matematyczny, aby przekształcić ziarno w sekwencję liczb, która wydaje się losowa, ale w rzeczywistości jest deterministyczna. PRNG są szeroko stosowane w symulacjach komputerowych, grach i kryptografii, ale nie są one prawdziwie losowe, ponieważ ich wynik opiera się na stałym zalążku.

Jak stworzyć generator liczb losowych w Pythonie?

Python ma wbudowany moduł losowy, który może generować liczby losowe przy użyciu różnych algorytmów, w tym Mersenne Twister i Wichmann-Hill. Aby wygenerować liczbę losową pomiędzy dwoma granicami w Pythonie, można użyć funkcji randrange. Na przykład, aby wygenerować liczbę losową między 1 a 100, można użyć kodu: import random; print(random.randrange(1,101)). Jeśli chcesz wygenerować losową liczbę zmiennoprzecinkową, możesz użyć funkcji uniform, która generuje losową liczbę między dwoma granicami jako float.

Podsumowując, RNG są niezbędnymi narzędziami w informatyce i IT i są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań. Algorytmy PRNG są szeroko stosowane do generowania liczb losowych, ale nie są one prawdziwie losowe, ponieważ ich wynik opiera się na stałym ziarnie. Aby utworzyć generator liczb losowych w programie Excel, można użyć wbudowanej funkcji RANDBETWEEN. Aby utworzyć generator liczb losowych w Pythonie, można użyć wbudowanego modułu random, który udostępnia różne funkcje do generowania liczb losowych.

FAQ
Jak wylosować liczbę w Javie?

Pytanie nie jest całkowicie związane z artykułem, ponieważ wspomina o Javie, podczas gdy artykuł mówi o Excelu i Pythonie. Jednak odpowiadając na pytanie, nie można narysować liczby w Javie, ponieważ Java jest językiem programowania, a liczby są reprezentowane jako dane w kodzie Java. Możesz zadeklarować i zainicjować zmienną liczbową w Javie za pomocą kodu, ale nie możesz jej narysować jak obrazka.