Таблица случайных чисел

Таблицы случайных чисел использовались в статистике для таких задач, как выборка случайных выборок. Это было гораздо эффективнее, чем выбор случайных выборок вручную (с помощью игральных костей, карточек и т. д.). В настоящее время таблицы случайных чисел были заменены вычислительными генераторами случайных чисел .

При тщательной подготовке процессы фильтрации и тестирования устраняют любую заметную погрешность или асимметрию в исходных числах, сгенерированных аппаратным обеспечением, так что такие таблицы предоставляют наиболее «надежные» случайные числа, доступные обычному пользователю.

Любая опубликованная (или иным образом доступная) таблица случайных данных непригодна для криптографических целей, поскольку доступность чисел делает их эффективно предсказуемыми, и, следовательно, их влияние на криптосистему также предсказуемо. Напротив, по-настоящему случайные числа, доступные только предполагаемым кодировщикам и декодерам, позволяют буквально невзламываемое шифрование аналогичного или меньшего количества значимых данных (с использованием простой операции исключающее ИЛИ ) методом, известным как одноразовый блокнот . который часто имеет непреодолимые проблемы, которые являются препятствиями для правильной реализации этого метода.

История

Таблицы случайных чисел обладают нужными свойствами независимо от того, как они выбраны из таблицы: по строке, столбцу, по диагонали или нерегулярно. Первая такая таблица была опубликована БАК Типпеттом в 1927 году, и с тех пор был разработан ряд других подобных таблиц. Первые таблицы были созданы различными способами: одна ( БАК Типпетт ) взяла свои числа «случайным образом» из регистров переписи населения, другая ( Р.А. Фишер и Фрэнсис Йейтс ) использовала числа, взятые «случайным образом» из таблиц логарифмов, а в опубликовали набор из 100 000 цифр, В 1939 году М.Г. Кендалл и Б. Бэбингтон Смит созданный с помощью специализированной машины совместно с человеком-оператором. В середине 1940-х годов корпорация RAND приступила к разработке большой таблицы случайных чисел для использования с методом Монте-Карло и с помощью аппаратного генератора случайных чисел выдала «Миллион случайных цифр со 100 000 нормальных отклонений» . В таблице RAND использовалась электронная симуляция колеса рулетки , подключенного к компьютеру, результаты которой затем были тщательно отфильтрованы и протестированы, прежде чем использоваться для создания таблицы. Таблица RAND стала важным прорывом в предоставлении случайных чисел, потому что такая большая и тщательно подготовленная таблица никогда раньше не была доступна (самая большая ранее опубликованная таблица была в десять раз меньше по размеру), а также потому, что она также была доступна на IBM Перфокарты , что позволило использовать их в компьютерах . В 1950-х годах аппаратный генератор случайных чисел под названием ERNIE использовался для определения номеров британских премиальных облигаций.

Первая «проверка» случайных чисел на статистическую случайность была разработана М. Г. Кендаллом и Б. Бэбингтоном Смитом в конце 1930-х годов и была основана на поиске определенных типов вероятностных ожиданий в заданной последовательности. Самый простой тест заключался в том, чтобы убедиться, что присутствует примерно равное количество единиц, двоек, троек и т. д.; более сложные тесты искали количество цифр между последовательными нулями и сравнивали общее количество с их ожидаемыми вероятностями. Со временем были разработаны более сложные тесты. Кендалл и Смит также ввели понятие « локальной случайности » , согласно которому заданный набор случайных чисел разбивается и проверяется на сегменты. Например, в их наборе из 100 000 чисел два из тысяч были несколько менее «локально случайными», чем остальные, но набор в целом выдержал бы испытания. Кендалл и Смит посоветовали своим читателям не использовать эти тысячи самостоятельно.

Опубликованные таблицы по-прежнему имеют нишевое применение, особенно при исполнении экспериментальных музыкальных требующих их произведений, таких как Vision (1959) и Poem (1960) Ла Монте Янга .

См. также

• Миллион случайных цифр со 100 000 нормальными отклонениями
• Кишская сетка

Внешние ссылки

• Данные из миллиона случайных цифр со 100 000 нормальными отклонениями от корпорации RAND