véletlenszámokat

Véletlenszámoknak nevezzük azokat a számokat, amelyeket olyan folyamat hoz létre, amelynek kimenetele nem előre meghatározható. A véletlenszámok két fő típusa létezik: igaz véletlenszámok (true random) és pszeudó véletlenszámok (pseudo-random), amelyeket determinisztikus algoritmusok állítanak elő egy kezdeti magból (seed).

Az igaz véletlenszámok általában fizikai forrásokból származnak, például kvantumhatásokból vagy termikus zajból, és hardveres véletlenszám-generátorokként használhatók. A pszeudó véletlenszámok szoftveresen futó algoritmusok, amelyek determinisztikus módon generálnak hosszú, látszólag véletlenszerű sorozatokat; reprodukálhatók a seed megadásával.

Ismert példák: hardveres RNG-k közé tartoznak olyan eszközök, amelyek kvantum- vagy radioaktív zajra alapulnak; szoftveres PRNG-k közé tartozik a Linear Congruential Generator (LCG), a Mersenne Twister és a PCG-család. A természeti tulajdonságokat utánzó algoritmusok között gyakran próbára teszik őket statisztikai tesztekkel.

Jellemző tulajdonságok a homogenitás (egyenletes eloszlás), függetlenség és alacsony korrelációk. A véletlenszám-sorozatokat gyakran ellenőrzik Diehard, NIST vagy más tesztkészletekkel. Kriptográfiában a cryptographically secure pseudorandom number generators (CSPRNG-k) és megbízható entropy-források kulcsfontosságúak.

Alkalmazások közé tartozik a Monte Carlo-szimulációk, statisztikai mintavétel, modellezés és számítógépes játékok. A felhasználási céltól függően választhatók igaz véletlenszámok vagy megbízható pszeudó véletlenszámok.