Что такое генератор случайных чисел? - определение из техопедии

Определение - Что означает Генератор случайных чисел (ГСЧ)?

Генератор случайных чисел (ГСЧ) - это математическая конструкция, вычислительная или в виде аппаратного устройства, предназначенная для генерации случайного набора чисел, который не должен отображать какие-либо различимые шаблоны в своем внешнем виде или генерации, отсюда и слово случайное. Это часто в форме функции или блоков кода, используемых в программных приложениях, таких как игры, где требуется элемент случайности.

Техопедия объясняет генератор случайных чисел (RNG)

Генераторы случайных чисел - это просто современное применение устройств случайности, которые существуют с древних времен, таких как игральные кости, перемешанные карты, подбрасывание монет и даже рисование соломинок. В современных вычислениях генераторы случайных чисел реализуются посредством программирования, основанного на детерминированных вычислениях, но это на самом деле не считается истинно случайным, поскольку выходные данные могут быть фактически предсказаны, если известны все начальные значения, поэтому это называется генерацией псевдослучайных чисел. Однако на практике этого достаточно для выполнения большинства задач. Истинная случайность на самом деле не требуется все время; на самом деле, некоторые приложения на самом деле не выигрывают от этого. Рассмотрим «случайную» функцию в музыкальном проигрывателе; он только кажется случайным, потому что если он действительно случайный, у него не будет ограничений на одни и те же дорожки, воспроизводимые два или более раз подряд. Могут быть даже алгоритмы для управления процессом выбора.

Истинный генератор случайных чисел не может полагаться на математические уравнения и вычислительные алгоритмы, чтобы получить случайное число, потому что, если задействовано уравнение, оно не является случайным. Чтобы получить истинную случайность, устройство должно собирать энтропию из естественной среды для измерения, такого как атмосферный и тепловой шум и другие квантовые и электромагнитные явления. Примером генератора случайных чисел является устройство, которое измеряет радиошум, а затем извлекает это значение и представляет его пользователю или приложению. Другие источники энтропии включают субатомные физические явления, такие как радиоактивный распад, непредсказуемость и случайность которых можно объяснить законами квантовой механики.

Приложения, которые извлекают выгоду из реальной случайности, - это игры, такие как игры в бинго, карточные игры, лотереи и подобные игры. Видеоигры, которые подчеркивают случайный сбор лута, также извлекают выгоду из истинной случайности, так как генерация псевдослучайных чисел может привести к разочарованию, поскольку она может продолжаться долго без попадания в целевое число, или одно и то же число может быть получено повторно.