华企号 软件设计 伪随机数是什么?伪随机数生成方法有哪些?

伪随机数是什么?伪随机数生成方法有哪些?

在密码学中,随机数是非常重要的存在,而随机数又被分为了伪随机数和真随机数,那么伪随机数是什么意思?生成方法有哪些?以下是详细的内容介绍。

伪随机数是什么意思?

伪随机数是用确定性的算法计算出来自[0.1]均匀分布的随机数序列。并不真正的随机,但具有类似于随机数的统计特征,如均匀性、独立性等。在计算伪随机数时,若使用的初值不变,那么伪随机数的数序也不变。伪随机数可以用计算机大量生成,在模拟研究中为了提高模拟效率,一般采用伪随机数代替真正的随机数。模拟中使用的一般是循环周期极长并能通过随机数检验的伪随机数,以保证计算结果的随机性。

伪随机数生成方法有几种?

1、直接法,根据分布函数的物理意义生成。缺点是仅适用于某些具有特殊分布的随机数,如二项式分布、泊松分布。

2、逆转法,假设U服从[0.1]区间上的均匀分布,令X=F-1(U),则X的累计分布函数(CDF)为F。该方法原理简单、编程方便、适用性广。

3、接受拒绝法,假设希望生成的随机数的概率密度函数为f,则首先找到一个PDF为g的随机数发生器与常数c,使得f(x)≤cg(x),然后根据接收拒绝算法求解。由于算法平均运算c次才能得到一个希望生成的随机数,因此c的取值必须尽可能小。显然,该算法的缺点是较难确定g与c。

因此,伪随机数生成器一般采用逆转法,其基础是均匀分布,均匀分布PRNG的优劣决定了整个随机数体系的优劣。

作者: 华企网通王鹏程序员

我是程序员王鹏,热爱互联网软件开发和设计,专注于大数据、数据分析、数据库、php、java、python、scala、k8s、docker等知识总结。 我的座右铭:"业精于勤荒于嬉,行成于思毁于随"
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