Случайное число от 1 до 1000. Генератор случайных чисел Excel в функциях и анализе данных
- Tutorial
Вы когда-нибудь задумывались, как работает Math.random()? Что такое случайное число и как оно получается? А представьте вопрос на собеседовании - напишите свой генератор случайных чисел в пару строк кода. И так, что же это такое, случайность и возможно ли ее предсказать?
Меня очень увлекают различные IT головоломки и задачки и генератор случайных чисел - одна из таких задачек. Обычно в своем телеграм канале я разбираю всякие головоломки и разные задачи с собеседований. Задача про генератор случайных чисел набрала большую популярность и мне захотелось увековечить ее в недрах одного из авторитетных источников информации - то бишь здесь, на Хабре.
Данный материал будет полезен всем тем фронтендерам и Node.js разработчикам, кто на острие технологий и хочет попасть в блокчейн проект/стартап, где вопросы про безопасность и криптографию, хотя бы на базовом уровне, спрашивают даже у фронтендеров.
Генератор псевдослучайных чисел и генератор случайных чисел
Для того, чтобы получить что-то случайное, нам нужен источник энтропии, источник некого хаоса из который мы будем использовать для генерации случайности.Этот источник используется для накопления энтропии с последующим получением из неё начального значения (initial value, seed), которое необходимо генераторам случайных чисел (ГСЧ) для формирования случайных чисел.
Генератор ПсевдоСлучайных Чисел использует единственное начальное значение, откуда и следует его псевдослучайность, в то время как Генератор Случайных Чисел всегда формирует случайное число, имея в начале высококачественную случайную величину, которая берется из различных источников энтропии.
Энтропия - это мера беспорядка. Информационная энтропия - мера неопределённости или непредсказуемости информации.Выходит, что чтобы создать псевдослучайную последовательность нам нужен алгоритм, который будет генерить некоторую последовательность на основании определенной формулы. Но такую последовательность можно будет предсказать. Тем не менее, давайте пофантазируем, как бы могли написать свой генератор случайных чисел, если бы у нас не было Math.random()
ГПСЧ имеет некоторый алгоритм, который можно воспроизвести.
ГСЧ - это получение чисел полностью из какого либо шума, возможность просчитать который стремится к нулю. При этом в ГСЧ есть определенные алгоритмы для выравнивания распределения.
Придумываем свой алгоритм ГПСЧ
Генератор псевдослучайных чисел (ГПСЧ, англ. pseudorandom number generator, PRNG) - алгоритм, порождающий последовательность чисел, элементы которой почти независимы друг от друга и подчиняются заданному распределению (обычно равномерному).Мы можем взять последовательность каких-то чисел и брать от них модуль числа. Самый простой пример, который приходит в голову. Нам нужно подумать, какую последовательность взять и модуль от чего. Если просто в лоб от 0 до N и модуль 2, то получится генератор 1 и 0:
Function* rand() {
const n = 100;
const mod = 2;
let i = 0;
while (true) {
yield i % mod;
if (i++ > n) i = 0;
}
}
let i = 0;
for (let x of rand()) {
if (i++ > 100) break;
console.log(x);
}
Эта функция генерит нам последовательность 01010101010101… и назвать ее даже псевдослучайной никак нельзя. Чтобы генератор был случайным, он должен проходить тест на следующий бит. Но у нас не стоит такой задачи. Тем не менее даже без всяких тестов мы можем предсказать следующую последовательность, значит такой алгоритм в лоб не подходит, но мы в нужном направлении.
А что если взять какую-то известную, но нелинейную последовательность, например число PI. А в качестве значения для модуля будем брать не 2, а что-то другое. Можно даже подумать на тему меняющегося значения модуля. Последовательность цифр в числе Pi считается случайной. Генератор может работать, используя числа Пи, начиная с какой-то неизвестной точки. Пример такого алгоритма, с последовательностью на базе PI и с изменяемым модулем:
Const vector = [...Math.PI.toFixed(48).replace(".","")];
function* rand() {
for (let i=3; i<1000; i++) {
if (i > 99) i = 2;
for (let n=0; n
Мы получили генератор чисел от 0 до 9, но распределение очень неравномерное и каждый раз он будет генерировать одну и ту же последовательность.
Мы можем взять не число Pi, а время в числовом представлении и это число рассматривать как последовательность цифр, причем для того, чтобы каждый раз последовательность не повторялась, мы будем считывать ее с конца. Итого наш алгоритм нашего ГПСЧ будет выглядеть так:
Function* rand() {
let newNumVector = () => [...(+new Date)+""].reverse();
let vector = newNumVector();
let i=2;
while (true) {
if (i++ > 99) i = 2;
let n=-1;
while (++n < vector.length) yield (vector[n] % i);
vector = newNumVector();
}
}
// TEST:
let i = 0;
for (let x of rand()) {
if (i++ > 100) break;
console.log(x)
}
Вот это уже похоже на генератор псевдослучайных чисел. И тот же Math.random() - это ГПСЧ, про него мы поговорим чуть позже. При этом у нас каждый раз первое число получается разным.
Собственно на этих простых примерах можно понять как работают более сложные генераторы случайных числе. И есть даже готовые алгоритмы. Для примера разберем один из них - это Линейный конгруэнтный ГПСЧ(LCPRNG).
Линейный конгруэнтный ГПСЧ
Линейный конгруэнтный ГПСЧ(LCPRNG) - это распространённый метод для генерации псевдослучайных чисел. Он не обладает криптографической стойкостью. Этот метод заключается в вычислении членов линейной рекуррентной последовательности по модулю некоторого натурального числа m, задаваемой формулой. Получаемая последовательность зависит от выбора стартового числа - т.е. seed. При разных значениях seed получаются различные последовательности случайных чисел. Пример реализации такого алгоритма на JavaScript:Const a = 45;
const c = 21;
const m = 67;
var seed = 2;
const rand = () => seed = (a * seed + c) % m;
for(let i=0; i<30; i++)
console.log(rand())
Многие языки программирования используют LСPRNG (но не именно такой алгоритм(!)).
Как говорилось выше, такую последовательность можно предсказать. Так зачем нам ГПСЧ? Если говорить про безопасность, то ГПСЧ - это проблема. Если говорить про другие задачи, то эти свойства - могут сыграть в плюс. Например для различных спец эффектов и анимаций графики может понадобиться частый вызов random. И вот тут важны распределение значений и перформанс! Секурные алгоритмы не могут похвастать скоростью работы.
Еще одно свойство - воспроизводимость. Некоторые реализации позволяют задать seed, и это очень полезно, если последовательность должна повторяться. Воспроизведение нужно в тестах, например. И еще много других вещей существует, для которых не нужен безопасный ГСЧ.
Как устроен Math.random()
Метод Math.random() возвращает псевдослучайное число с плавающей запятой из диапазона = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(1)); console.log(rvalue)
Но, в отличие от ГПСЧ Math.random(), этот метод очень ресурсоемкий. Дело в том, что данный генератор использует системные вызовы в ОС, чтобы получить доступ к источникам энтропии (мак адрес, цпу, температуре, etc…).Проведение различных лотерей, розыгрышей и т. п. зачастую проводится во многих группах или пабликах в социальных сетях, Инстаграме и т. д., и используется владельцами аккаунтов для привлечения новой аудитории в сообщество.
Результат таких розыгрышей часто зависит от удачи пользователя, так как получатель приза определяется случайным образом.
Для такого определения организаторы розыгрышей почти всегда используют генератор случайных чисел онлайн или предустановленный, распространяющийся бесплатно.
Выбор
Довольно часто выбрать такой генератор может быть сложно, так как их функционал достаточно различен – у некоторых он существенно ограничен, у других – довольно широк.
Реализуется достаточно большое количество таких сервисов, но сложность в том, что они отличаются по сфере действия.
Многие, например, привязаны своим функционалом к определенной социальной сети (например, многие приложения-генераторы во ВКонтакте работают только со ссылками этой социальной сети).
Наиболее простые генераторы просто определяют случайно число в заданном диапазоне.
Это удобно потому, что не связывает результат с определенным постом, а значит, могут применяться при розыгрышах вне социальной сети и в различных иных ситуациях.
Иного применения у них, по сути, нет.
<Рис. 1 Генератор>
Совет! При выборе наиболее подходящего генератора важно учитывать то, для каких целей он будет использоваться.
Технические характеристики
Для наиболее быстрого процесса выбора оптимального онлайн-сервиса генерации случайных чисел в таблице, представленной ниже, приведены основные технические характеристики и функционал таких приложений.
Таблица 1. Особенности функционирования онлайн приложений для генерации случайного числа
Название Социальная сеть Несколько результатов Выбор из списка чисел Онлайн-виджет для сайта Выбор из диапазона Отключение повторений RandStuff Да Да Нет Да Нет Cast Lots Официальный сайт или ВКонтакте Нет Нет Да Да Да Случайное число Официальный сайт Нет Нет Нет Да Да Рандомус Официальный сайт Да Нет Нет Да Нет Случайные числа Официальный сайт Да Нет Нет Нет Нет Подробнее все приложения, рассмотренные в таблице, описаны ниже.
<Рис. 2 Случайные числа>
RandStuff
<Рис. 3 RandStuff>
Воспользоваться данным приложением в режиме онлайн можно по ссылке на его официальный сайт http://randstuff.ru/number/ .
Это простой генератор случайных чисел, отличающийся быстрой и стабильной работой.
Он успешно реализуется как в формате отдельного самостоятельного приложения на официальном сайте, так и в виде приложения в социальной сети ВКонтакте.
Особенность данного сервиса в том, что он может выбрать случайное число как из указанного диапазона, так и из определенного списка чисел, которые можно указать на сайте.
Плюсы:
- Стабильная и быстрая работа;
- Отсутствие непосредственной привязки к социальной сети;
- Выбрать можно как одно, так и несколько чисел;
- Можно выбрать только среди указанных чисел.
Минусы:
- Невозможность провести розыгрыш ВКонтакте (для этого требуется отдельное приложение);
- Приложения для ВКонтакте запускается не во всех браузерах;
- Результат иногда кажется предсказуемым, так как используется только один алгоритм вычисления.
Отзывы пользователей о данном приложении таковы: «Определяем через этот сервис победителей в группах В Контакте. Спасибо», «Вы лучшие», «Пользуюсь только этим сервисом».
Cast Lots
<Рис. 4 Cast Lots>
Данное приложение представляет из себя простой функциональный генератор, реализующийся на официальном сайте, в виде приложения ВКонтакте.
Также существует виджет генератора для вставки на свой сайт.
Основным отличием от предыдущего описанного приложения является то, что это позволяет отключить повторение результата.
То есть, при проведении нескольких генераций подряд за одну сессию число не повторится.
- Наличие виджета для вставки на сайт или в блог;
- Возможность отключения повторения результата;
- Наличие функции «еще больше случайности», после активации которой меняется алгоритм подбора.
Негатив:
- Невозможность определения сразу нескольких результатов;
- Невозможность выбора из определенного списка чисел;
- Для выбора победителя в пабликах необходимо использовать отдельный виджет ВКонтакте.
Отзывы пользователей таковы: «Работает стабильно, достаточно удобно использовать», «Удобный функционал», «Пользуюсь только этим сервисом».
Случайное число
<Рис. 5 Случайное число>
Данный сервис расположен по адресу http://случайноечисло.рф/ .
Простой генератор с минимум функций и дополнительных возможностей.
Может случайным образом генерировать числа в заданном диапазоне (максимум от 1 до 99999).
Сайт не имеет никакого графического оформления, а потому страница легко грузится.
Результат можно скопировать или скачать нажатием одной кнопки.
Негатив:
- Отсутствие виджета для ВКонтакте;
- Нет возможности проведения розыгрышей;
- Нет возможности вставить результат в блог или на сайт.
Вот что пользователи говорят о данном сервисе: «Неплохой генератор, но маловато функций», «Очень мало возможностей», «Подходит для быстрой генерации числа без лишних настроек».
Рандомус
<Рис. 6 Рандомус>
Воспользоваться этим генератором случайных чисел можно по ссылке http://randomus.ru/ .
Еще один, достаточно простой, но функциональный генератор случайных чисел.
Сервис имеет достаточный функционал для определения случайных чисел, однако для проведения розыгрышей и иных более сложных процессов он не подойдет.
Негатив:
- Невозможность проведения розыгрышей по репостам поста и т. п.
- Нет приложения для ВКонтакте или виджета для сайта;
- Невозможно отключить повторения результатов.
Что такое случайность в компьютере? Как происходит генерация случайных чисел? В этой статье мы постарались дать простые ответы на эти вопросы.
В программном обеспечении, да и в технике в целом существует необходимость в воспроизводимой случайности: числа и картинки, которые кажутся случайными, на самом деле сгенерированы определённым алгоритмом. Это называется псевдослучайностью, и мы рассмотрим простые способы создания псевдослучайных чисел. В конце статьи мы сформулируем простую теорему для создания этих, казалось бы, случайных чисел.
Определение того, что именно является случайностью, может быть довольно сложной задачей. Существуют тесты (например, колмогоровская сложность), которые могут дать вам точное значение того, насколько случайна та или иная последовательность. Но мы не будем заморачиваться, а просто попробуем создать последовательность чисел, которые будут казаться несвязанными между собой.
Часто требуется не просто одно число, а несколько случайных чисел, генерируюемых непрерывно. Следовательно, учитывая начальное значение, нам нужно создать другие случайные числа. Это начальное значение называется семенем , и позже мы увидим, как его получить. А пока давайте сконцентрируемся на создании других случайных значений.
Создание случайных чисел из семени
Один из подходов может заключаться в том, чтобы применить какую-то безумную математическую формулу к семени, а затем исказить её настолько, что число на выходе будет казаться непредсказуемым, а после взять его как семя для следующей итерации. Вопрос только в том, как должна выглядеть эта функция искажения.
Давайте поэкспериментируем с этой идеей и посмотрим, куда она нас приведёт.
Функция искажения будет принимать одно значение, а возвращать другое. Назовём её R.
R(Input) -> Output
Если значение нашего семени 1, то R создаст ряд 1, 2, 3, 4, … Выглядит совсем не случайно, но мы дойдём до этого. Пусть теперь R добавляет константу вместо 1.
R (x ) = x + c
Если с равняется, например, 7, то мы получим ряд 1, 8, 15, 22, … Всё ещё не то. Очевидно, что мы упускаем то, что числа не должны только увеличиваться, они должны быть разбросаны по какому-то диапазону. Нам нужно, чтобы наша последовательность возвращалась в начало — круг из чисел!
Числовой круг
Посмотрим на циферблат часов: наш ряд начинается с 1 и идёт по кругу до 12. Но поскольку мы работаем с компьютером, пусть вместо 12 будет 0.
Теперь начиная с 1 снова будем прибавлять 7. Прогресс! Мы видим, что после 12 наш ряд начинает повторяться, независимо от того, с какого числа начать.
Здесь мы получаем очень важно свойство: если наш цикл состоит из n элементов, то максимальное число элементов, которые мы можем получить перед тем, как они начнут повторяться это n.
Теперь давайте переделаем функцию R так, чтобы она соответствовала нашей логике. Ограничить длину цикла можно с помощью оператора модуля или оператора остатка от деления.
R(x) = (x + c) % m
R (x ) = (x + c ) % m
На этом этапе вы можете заметить, что некоторые числа не подходят для c. Если c = 4, и мы начали с 1, наша последовательность была бы 1, 5, 9, 1, 5, 9, 1, 5, 9, … что нам конечно же не подходит, потому что эта последовательность абсолютно не случайная. Становится понятно, что числа, которые мы выбираем для длины цикла и длины прыжка должны быть связаны особым образом.
Если вы попробуете несколько разных значений, то сможете увидеть одно свойство: m и с должны быть взаимно простыми.
До сих пор мы делали «прыжки» за счёт добавления, но что если использовать умножение? Умножим х на константу a .
R(x) = (ax + c) % m
R (x ) = (ax + c ) % m
Свойства, которым должно подчиняться а, чтобы образовался полный цикл, немного более специфичны. Чтобы создать верный цикл:
- (а — 1) должно делиться на все простые множители m
- (а — 1) должно делиться на 4, если m делится на 4
Эти свойства вместе с правилом, что m и с должны быть взаимно простыми составляют теорему Халла-Добелла. Мы не будем рассматривать её доказательство, но если бы вы взяли кучу разных значений для разных констант, то могли бы прийти к тому же выводу.
Выбор семени
Настало время поговорить о самом интересном: выборе первоначального семени. Мы могли бы сделать его константой. Это может пригодиться в тех случаях, когда вам нужны случайные числа, но при этом нужно, чтобы при каждом запуске программы они были одинаковые. Например, создание одинаковой карты для каждой игры.
Еще один способ — это получать семя из нового источника каждый раз при запуске программы, как в системных часах. Это пригодится в случае, когда нужно общее рандомное число, как в программе с бросанием кубика.
Конечный результат
Когда мы применяем функцию к её результату несколько раз, мы получаем рекуррентное соотношение. Давайте запишем нашу формулу с использованием рекурсии.
Герератор случайных чисел для лотерейных билетов предоставляется бесплатно в формате «как есть» («as is»). Разработчик не несёт никакой ответственности за материальные и нематериальные потери пользователей скрипта. Вы можете использовать данный сервис на свой страх и риск. Впрочем, чего-чего, а риска вам точно не занимать:-).
Случайные числа для лотерейных билетов онлайн
Данное программное обеспечение (ГПСЧ на JS) представляет собой генератор псевдослучайных чисел, реализованный возможностями языка программирования Javascript. Генератор выдаёт равномерное распределение случайных чисел.
Это позволяет выбить «клин клином» на ГСЧ с равномерным распределением от лотерейной компании отвечать случайными числами с равномерным распределением. Данный подход позволяет исключить субъективность игрока, так как у людей бывают определённые предпочтения в выборе цифр и чисел (Дни Рождения родственников, памятные даты, года и пр.), которые влияют на подбор чисел вручную.
Бесплатный инструмент помогает игрокам подбирать случайные числа для лотерей. В скрипте генератора случайных чисел есть набор преднастроенных режимов для Гослото 5 из 36, 6 из 45, 7 из 49, 4 из 20, Спортлото 6 из 49. Можно выбрать режим генерации случайных чисел со свободными настройками для других вариантов лотерей.
Прогнозы выигрыша в лотерею
Генератор случайных чисел с равномерным распределением может служить гороскопом на розыгрыш лотереи, правда, вероятность того, что прогноз сбудется невысокий. Но всё равно использование генератора случайных чисел имеет хорошую вероятность выигрыша по сравнению с многими другими стратегиями лотерейной игры и дополнительно освобождает вас от мук сложного выбора счастливых чисел и комбинаций. Со своей стороны не советую поддаваться соблазну и покупать платные прогнозы, лучше потратьте эти деньги на учебник по комбинаторике. Из него можно узнать много интересного, например, вероятность выигрыша джек-пота в Гослото 5 из 36 состовляет 1 к 376 992 . А вероятность получить минимальный приз, угадав 2 числа, составляет 1 к 8 . Эти же вероятности выигрыша имеет прогноз на основе нашего ГСЧ.
В интернете встречаются запросы на случайные числа для лотереи с учётом прошлых тиражей. Но при условии, что в лотерее используется ГСЧ с равномерным распределением и вероятность выпадения той или иной комбинации не зависит от тиража к тиражу, то пытаться учитывать результаты прошлых тиражей бессмыслено. И это вполне логично, так как лотерейным компаниям не выгодно, чтобы участники могли простыми методами повысить вероятность своего выигрыша.
Часто встречаются разговоры о том, что организаторы лотерей подтасовывают результаты. Но на самом деле в этом нет никакого смысла, даже, наоборот, если бы лотерейные компании влияли на результаты лотереи, то можно было бы найти выигрышную стратегию, но пока это никому не удаётся. Поэтому устроителям лотерей как раз очень выгодно, чтобы шары выпадали с равномерной вероятностью. Кстати, расчётная возвратность лотереи 5 из 36 составляет 34,7%. Таким образом, у лотерейной компании остаётся 65,3% выручки от продажи билетов, часть средств (обычно половина) отчисляется на формирование джек-пота, остальные деньги идут на организационные расходы, рекламу и чистую прибыль компании. Статистика по тиражам эти цифры отлично подтверждает.
Отсюда вывод - не покупайте бессмысленных прогнозов, пользуйтесь бесплатным генератором случайных чисел, берегите свои нервы. Пусть наши случайные числа станут для вас счастливыми числами. Хорошего настроения и удачного дня!
Генератор чисел онлайн - это удобный инструмент, позволяющий получить необходимое количество чисел заданной разрядности и широчайшего диапазона. Нашему генератору случайных чисел можно найти множество применений! Например, можно провести конкурс в ВКонтакте и разыграть там плюшевого медведя в группе байкеров за рипост:)) Также мы будем весьма польщены, если с помощью него Вы решите определить выигрышный номер в какой-либо лотерее или же решите, на какое число ставить в казино. Очень надеемся, что кто-нибудь найдет свое счастливое число онлайн именно у нас!Диапазон случайных чисел:
Количество:
Исключить повторения?
Сгенерировать числа
Пожалуйста, помогите нам развиваться: Расскажите друзьям про генератор!
Случайное | рандомное число онлайн в 1 клик
Числа окружают нас с самого рождения и играют важную роль в жизни. У многих людей сама работа связана с числами, кто-то полагается на удачу, заполняя числами лотерейные билеты, а кто-то придает им и вовсе мистическое значение. Так или иначе, иногда нам не обойтись без того, чтобы воспользоваться такой программой, как генератор рандомных чисел .
К примеру, вам необходимо организовать розыгрыш призов среди подписчиков вашей группы. Быстро и честно выбрать призеров и поможет наш генератор случайных чисел онлайн. Вам просто нужно, например, задать нужное количество рандомных чисел (по числу призеров) и максимальный диапазон (по числу участников, если им присвоены номера). Подтасовка в таком случае полностью исключается.
Эта программа может также послужить как генератор случайных чисел для лото. К примеру, вы купили билет и хотите полностью полагаться на случайность и удачу в выборе чисел. Тогда наш рандомайзер чисел поможет заполнить ваш лотерейный билет.
Как сгенерировать случайное число: инструкция
Программа случайных чисел работает очень просто. Вам даже не нужно загружать ее на компьютер – все делается в окне браузера, где открыта эта страница. Генерация случайных чисел происходит в соответствии с заданным количеством чисел и их диапазоном – от 0 до 999999999. Чтобы сгенерировать число онлайн, необходимо:
- Выбрать диапазон, в котором вы хотите получить результат. Возможно, вы хотите отсечь числа до 10 или, скажем, 10000;
- Исключить повторения – выбрав этот пункт, вы заставите рандомизатор чисел предлагать вам только уникальные комбинации в рамках определенного диапазона;
- Выбрать количество чисел – от 1 до 99999;
- Нажать кнопку «Сгенерировать числа».
Сколько бы вы чисел не хотели получить в результате, генератор простых чисел выдаст весь результат сразу и вы сможете увидеть его на этой странице, листая поле с числами при помощи мышки или тачпада.
Теперь вы можете воспользоваться готовыми числами так, как вам это необходимо. Из поля с числами вы можете скопировать результат для публикации в группе или отправке по почте. А чтобы результат не вызывал ни у кого сомнений, сделайте скриншот этой страницы, на которой будут хорошо видны параметры рандомизатора чисел и результаты работы программы. Изменить числа в поле невозможно, поэтому возможность подтасовки исключается. Надеемся, вам помог наш сайт и генератор случайных чисел.
21.04.2019Особенности жизни
