यादृच्छिक संख्या जनरेटर

यह उपकरण आपके निर्दिष्ट रेंज के भीतर वास्तव में यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करता है। नंबर पायथन के यादृच्छिक मॉड्यूल का उपयोग करके उत्पन्न होते हैं, जो यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने के लिए Mersenne Twister एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

यादृच्छिक संख्या जनरेशन को समझना

यादृच्छिक संख्या पीढ़ी कंप्यूटर विज्ञान में एक मूलभूत अवधारणा है जिसमें क्रिप्टोग्राफी और सुरक्षा से लेकर सांख्यिकीय नमूनाकरण, सिमुलेशन और गेमिंग तक के अनुप्रयोग शामिल हैं। यादृच्छिक संख्या जनरेटर के दो मुख्य प्रकार हैं:

सच यादृच्छिक संख्या जेनरेटर (TRNGs)

TRNG उन भौतिक प्रक्रियाओं से यादृच्छिकता प्राप्त करते हैं जो स्वाभाविक रूप से अप्रत्याशित हैं, जैसे:

• वायुमंडलीय शोर या रेडियो पृष्ठभूमि शोर
• क्वांटम घटना (जैसे फोटोन बिखरने)
• इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में थर्मल शोर
• हार्डवेयर विविधताओं और समय विसंगति

जबकि वास्तव में यादृच्छिक, TRNG आम तौर पर धीमी और कम व्यावहारिक होते हैं, जिनमें बड़ी मात्रा में यादृच्छिक संख्या की आवश्यकता होती है।

Pseudo-Random Number Generators (PRNGs)

पीआरएनजी उन संख्याओं के अनुक्रम उत्पन्न करने के लिए निर्धारित एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो यादृच्छिक दिखाई देते हैं। प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:

• Initialize with a "seed" value that determines the entire sequence
• बड़ी मात्रा में संख्याओं को उत्पन्न करने के लिए तेज़ और कुशल
• दोहराने योग्य अनुक्रमों का उत्पादन (परीक्षण के लिए उपयोगी)
• इसके बाद के संस्करण दोहराता है

सामान्य PRNG एल्गोरिथ्म

Mersenne Twister

यह आज सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला PRNGs में से एक है और हमारे यादृच्छिक संख्या जनरेटर को शक्ति देता है। यह विशेषताएं:

• 2 की अवधि¹⁹⁹³⁷-1 (लगभग 4.3 × 10)⁶⁰⁰¹)
• उच्च गुणवत्ता वाले यादृच्छिक संख्या की तेजी से पीढ़ी
• अच्छा सांख्यिकीय गुण - कई यादृच्छिकता परीक्षण पास
• पायथन सहित कई प्रोग्रामिंग भाषाओं में मानक

रैखिक Congruential जनरेटर

पुनरावृत्ति संबंध द्वारा परिभाषित सबसे पुराना और सरल पीआरएनजी में से एक: एक्स_n+1= AX_n+ c) mod m

जबकि सरल और तेज़, इन जनरेटरों में लगातार मूल्यों के बीच कम अवधि और संभावित सहसंबंधों सहित सीमाएं हैं।

रैंडमनेस परीक्षण

यादृच्छिक संख्या जनरेटर की गुणवत्ता को सत्यापित करने के लिए विभिन्न सांख्यिकीय परीक्षणों का उपयोग किया जाता है:

• फ़्रिक्वेंसी परीक्षण - मूल्यों का समान वितरण सत्यापित करें
• सीरियल टेस्ट - चेक जोड़े या लगातार मूल्यों के समूह
• गैप परीक्षण - समान मूल्यों के बीच स्पेस का विश्लेषण
• DIEHARD और NIST जैसे व्यापक परीक्षण सूट उद्योग मानकों हैं

यादृच्छिक संख्या के अनुप्रयोग

यादृच्छिक संख्या कई क्षेत्रों में आवश्यक हैं:

• Cryptography - एन्क्रिप्शन कुंजी और सुरक्षा टोकन उत्पन्न करने के लिए
• सांख्यिकीय नमूनाकरण और अनुसंधान
• कंप्यूटर सिमुलेशन और मॉडलिंग
• गेमिंग और जुआ अनुप्रयोगों
• यादृच्छिक एल्गोरिदम
• प्राकृतिक घटनाओं का अनुकरण