載入中...
相關課程
登入觀看
⇐ Use this menu to view and help create subtitles for this video in many different languages.
You'll probably want to hide YouTube's captions if using these subtitles.
相關課程
0 / 750
- 當我們觀察物理世界
- 我們四處發現隨機的變化
- 我們可以生成真正隨機的數字
- 通過測量叫做噪音的隨機變化量
- 當我們測量噪音 即抽樣
- 我們得到一些數字
- 例如
- 我們測量一段時間中的電視靜電電流
- 我們將生成真正的隨機數字序列
- 我們能夠視覺化這個隨機序列
- 通過畫出方向變化的軌迹
- 根據每一個數字
- 叫做隨機行走
- 注意在任何尺度都缺乏規律
- 在這個序列的每一點
- 下一個動作總是不可預測的
- 隨機過程是不確定的
- 因爲它們不可能提前預測
- 機器則是可確定的
- 他們的運行是可以預測和可以重覆的
- 1946年 約翰 馮 諾依曼參加了
- 爲軍隊做計算的工作
- 具體就是參加了氫彈的設計
- 用一個叫做ENIAC的計算機
- 他計劃重覆計算
- 核核熔合中各種過程的模擬
- 但是這需要快速獲取
- 隨機生成的數字
- 可以按需要重覆生成
- 但是ENIAC的內存非常有限
- 存儲長串的隨機數是不可能的
- 所以 諾依曼開發了一個算法
- 來機械地模擬
- 隨機性的混亂狀態 比如
- 首先 選一個真正的隨機數做種子
- 這個數可以來自噪音的測量
- 或者是以毫秒爲單位的此刻時間
- 然後 用種子作爲一個簡單運算的輸入
- 乘以種子自己
- 輸出結果的中間部分
- 再把這個結果作爲下一個種子
- 根據需要重覆這個過程
- 這個方法叫做中間平方
- 它只是一長串方法中的第一個
- 用來生成隨機數
- 序列的隨機性依賴於
- 最初種子的隨機性
- 同樣的種子 導致同樣的序列
- 所以 隨機生成的序列區別於
- 僞隨機生成的序列的實質是什麽？
- 讓我們用隨機行走代表每個序列
- 他們看起來相似 直到我們加速
- 僞隨機序列最終會重覆
- 這個會發生 當算法遇到一個種子
- 它曾經用過的種子
- 那麽周期就重覆了
- 僞隨機序列重覆之前的長度
- 叫做周期
- 這個周期嚴格受限於初始種子的長度
- 例如 如果我們使用一個兩位數的種子
- 一個算法將生成最多一百個數
- 然後將重覆使用這個種子 並且重覆同一個周期
- 一個三位數的種子能夠生成超過一千個數
- 然後將重覆它的周期
- 一個四位數的種子能夠生成超過一萬個數
- 而不會重覆
- 如果用一個足夠大的種子
- 生成的序列可以包含數萬億個數字
- 而不會重覆
- 盡管種子的區別是重要的
- 當你用僞隨機的方式生成數字時
- 有很多序列不會發生
- 比如
- 如果Alice生成了一個真正隨機的20位移的序列
- 它相當於一個均勻的選擇
- 從所有可能位移的序列的一堆紙中選取
- 這一堆紙含有26的20次方張紙
- 其大小是個天文數字
- 如果我們站在底部 向上面發光
- 站在頂部的人將看不到光
- 在2億年內看不到光
- 將下面這個和Alice生成一個20位的僞隨機序列比較
- 使用4位隨機種子
- 這個相當於一個均勻選擇
- 從一萬個可能的初始種子中選擇
- 意味著她只能生成一萬個不同的數字序列
- 這只是所有可能序列中可以忽略的極小部分
- 當我們從隨機變動到僞隨機位移
- 我們將鑰匙空間縮小到一個小得多的種次空間
- 爲了讓一個僞隨機序列
- 與一個隨機生成的序列沒有任何區別
- 它應該是對計算機來說 是不實際的
- 去驗證所有的種子 以尋找一個匹配
- 這導致了計算機科學中的一個重要區別
- 區別在於 什麽是可能的 和
- 什麽在合理時間內是可能的
- 我們用同樣的邏輯去買一個自行車鎖
- 我們知道 任何人可以簡單地嘗試所有可能的密碼
- 直到他們找到一個匹配 鎖就開了
- 但是那將需要許多天才能完成
- 所以 在8小時內 從實用角度看 我們認爲它是安全的
- 用一個僞隨機生成器
- 安全性隨著種子的長度增加
- 如果最強大的計算機
- 需要數百年才能嘗試所有的種子
- 那麽我們可以放心地認爲 實用意義上 它是安全的
- 盡管不是完美意義上的安全
- 隨著計算機變得越來越快
- 種子的長度也要相應增加
- 僞隨機性解除了Alice和Bob的某種需要
- 即 需要預先分享他們整個的隨機位移序列
- 相反 他們分享相對較短的隨機種子
- 並將它擴展到同樣看起來隨機的序列
- 當他們需要的時候
- 但是 會發生什麽
- 如果他們沒有機會分享這個隨機的種子呢？
初次見面
好像又更了解你一點了
要常常來找我玩喔！
(1/3) (2/3) (3/3)
我是均一小學的課程管家梨梨，會挑選最適合你的內容，讓梨梨更了解你吧！
你對哪些內容感興趣呢？（可複選）