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[讨论,擂台] 比真随机数更好的伪随机数(以[0,1] 区间上的均匀分布随机数为例)

已有 2556 次阅读 2023-4-5 18:41 |个人分类:基础数学-逻辑-物理|系统分类:科研笔记

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追求真理,需要有特殊的勇气。

                                                                        

[讨论,擂台] 真随机数伪随机数(以[0,1] 区间上的均匀分布随机数为例)

                              

一、两个“[0,1] 区间上的均匀分布随机数”样本

   (1)  100个均匀分布随机数 100 uniformly distributed random numbers

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1269737.html  

   (2)  278个均匀分布随机数 Uniformly distributed random numbers with a sample size 278

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1383082.html

                                                                               

二、新的[0,1] 区间上的均匀分布随机数”:比真随机数还好

   初步的分析,表明这些伪随机数:

                          

   (1)统计学伪随机性:不低于现有的最优的经典方法。

   (2)密码学安全伪随机性:几乎无法演算出随机样本的剩余部分。

   (3)真随机性:不低于物理设备。

   (4)其它未知的重要性质。

  

   通俗地说:是目前世界上最好的伪随机数,其综合性质超过了“真随机数”。

   产生的具体方法:不公开。是一个纯粹的确定型数字计算机程序。亦即,不使用物理性质的随机性。

   产生的随机数样本数量:没有明显的限制。只要所采用的计算机能够运算即可。

                                             

三、哪里有比上面更好的均匀分布随机数

   Where are better uniformly distributed random numbers than them?

                               

如您获胜,请收下下面的“牛顿苹果(天津大学第二代)”照片!尊敬的老师!

If you win, please accept the "Newton Apple (Tianjin University, a direct descendant of Newton's famous apple tree in Woolsthorpe Manor, Lincolnshire, England))" photo below! Dear teachers/professors! 

牛顿苹果(天大二代) [再擂台] 最好的100个均匀分布随机数.jpg.jpg

1  牛顿苹果(天津大学第二代)

                                

四、背景:单纯的数学理论证明,未必真的可靠

   背景:由于在SI新安培定义,特别是国际单位制 SI 新词头(SI prefixes)方面的传播力度不理想,导致“国际单位制 SI 新词头”的增加受到一定的耽误。尽管这些不能怪我。

           

   单纯的数学证明,未必真的可靠。例如:

   (1)1879年英国数学家肯普(Alfred Bray Kempe)发表了四色猜想的“证明”,但在11年后的1890年被希伍德(Percy John Heawood)指出错误。

   (2)前苏联数学家彼得洛夫斯基院士,在常微分方程定性理论方面有一个著名的结果。而这个结果在多年后被中国的一位研究生用反例推翻了。

图2  张景中,彭翕成著. 数学哲学[M]. 2017,第 180、181 页局部 11.jpg

图2  张景中,彭翕成著. 数学哲学[M]. 2017,第 180、181 页局部 22.jpg

2  张景中,彭翕成著. 数学哲学[M]. 2017,第 180、181 页局部

            

张景中 中国科学院院士、电子信息技术研究所研究员.jpg

图3  张景中,1936年12月生于河南,中国科学院院士

http://sourcedb.cigit.cas.cn/rcdw/202012/t20201225_5842620.html

http://sourcedb.cigit.cas.cn/rcdw/202012/P020201225374230868134.jpg

http://casad.cas.cn/sourcedb_ad_cas/zw2/ysxx/xxjskxb/200906/t20090624_1807694.html

                                

五、随机数的重要性

   IEEE Fellow 夏香根老师说: 

   “Generating random numbers is a core and fundamental subject. It plays a key role in many many important applications, such as numerical integrations etc. Donald Knuth in his bible book "The Art of Computer Programming" has detailed about random numbers and their generators.

   生成随机数是一个核心和基本的课题。它在许多重要的应用中发挥着关键作用,如数值积分等。唐纳德·克努特在他的名著《计算机编程的艺术》中详细介绍了随机数及其生成器。”

  

   实际上,远不止上述,产生“随机数”的好方法属于“重大创新 breakthrough”。

https://threatpost.com/academics-make-theoretical-breakthrough-in-random-number-generation/118150/

   “随机数生成在博彩、统计抽样、计算机模拟、密码学、全随机设计等领域具有重要意义。”

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=296338&Type=bkzyb&SubID=81652

                            

Newton  if I have seen further, it is by standing on the shoulders of giants.jpg

图4  牛顿:“ 如果我看得更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。 If I have seen further, it is by standing on the shoulders of Giants.

https://paulclaireaux.com/wp-content/uploads/2018/04/Newton.-Giants_960_4web.jpg

https://paulclaireaux.com/hawking-points-way/

                                                

参考资料:

[1] 2022-01-20,量子随机数发生器/quantum random number generator/韩正甫,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=34401&Type=bkzyb&SubID=81382

[2] 2022-12-23,随机数生成/random number generation/尚轶伦,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=296338&Type=bkzyb&SubID=81652

[3] 科普中国,2021-12-31,随机数

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=287834

[4] 科普中国,2023-02-14,有什么事是计算机做不到的?产生真随机数,电脑不会掷骰子

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=397955

[5] Random variable. Encyclopedia of Mathematics.

https://encyclopediaofmath.org/wiki/Random_variable

[6] Random and pseudo-random numbers. Encyclopedia of Mathematics.

https://encyclopediaofmath.org/wiki/Random_and_pseudo-random_numbers

[7] Generating random variables. Encyclopedia of Mathematics.

https://encyclopediaofmath.org/wiki/Generating_random_variables

[8] Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables (Partially Mathcad-enabled)

https://app.knovel.com/kn/resources/kpHMFFGMT1/toc

[9] RANDOM.ORG

https://www.random.org/

[10] Trandafir, Aurel and Weisstein, Eric W. "Quasirandom Sequence." From MathWorld--A Wolfram Web Resource.

https://mathworld.wolfram.com/QuasirandomSequence.html

[11] Eshan Chattopadhyay, David Zuckerman. Explicit two-source extractors and resilient functions [J]. Annals of Mathematics, 2019, 189(3): 653-705.

doi:  10.4007/annals.2019.189.3.1

https://annals.math.princeton.edu/2019/189-3/p01#:~:text=Explicit%20two-source%20extractors%20and%20resilient%20functions%20Pages%20653-705,C%20n%20for%20a%20large%20enough%20constant%20C

https://dl.acm.org/doi/10.1145/2897518.2897528

[12] Michael Mimoso, 2016-05-17, Academics make theoretical breakthrough in random number generation.

https://threatpost.com/academics-make-theoretical-breakthrough-in-random-number-generation/118150/

[13] 2022-01-20,四色定理/four color theorem/魏美芹,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=115136&Type=bkzyb&SubID=61825

   1879年A.B.肯普(A.B.Kempe)发表了四色猜想的“证明”,但在11年后被希伍德(Heawood)指出错误。在1880年,泰特(Tait)也发表了对四色猜想的“证明”,但也在1891年被皮特森(Petersen)发现漏洞。

[14] 张景中(中国科学院院士), 彭翕成. 数学哲学[M]. 武汉:湖北科学技术出版社,2017-08.

https://m.cxstar.com/book/27f09e10000008XXXX

http://casad.cas.cn/sourcedb_ad_cas/zw2/ysxx/xxjskxb/200906/t20090624_1807694.html

[15] Alfred Bray Kempe, MacTutor History of Mathematics Archive

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Kempe/

[16] Percy John Heawood, MacTutor History of Mathematics Archive

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Heawood/

[17] The four colour theorem, MacTutor History of Mathematics Archive

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/HistTopics/The_four_colour_theorem/

                                                                                 

相关链接:

[1] 2023-01-12,[阅读笔记] “证明了一个数学大问题”之后的 8 类走向(结果)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1371682.html

[2] 2023-03-01,[打听] 四色定理计算机“证明”的“诗、电话簿”原文

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1378486.html

[3] 2022-10-19,[想不明白] 几十页、上百页长的数学证明,真的可靠吗?(阿诺德、Chaitin)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1360078.html

[4] 2023-03-31,[小资料,擂台] 随机数,伪随机数,真随机数

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1382520.html

[5] 2021-01-30,[再擂台] 最好的100个均匀分布随机数 The best 100 uniformly distributed random numbers

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1269740.html

[6] 2021-01-30,100个均匀分布随机数 100 uniformly distributed random numbers

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1269737.html

[7] 2021-05-10,“最好的均匀分布随机数”的一些说明

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1285904.html

[8] An explicit analytical estimation of the validity of the Tanimoto similarity by confidence intervals in mathematical statistics [C]. Proceedings of the 2018 13th World Congress on Intelligent Control and Automation: 979-984. (EI).

https://ieeexplore.ieee.org/document/8630700/

[9] 2019-07-16,会议论文公式纠错:Tanimoto similarity 谷本系数的置信区间

http://wap.sciencenet.cn/blog-107667-1189819.html

                                         

[10] 2020-10-04,[优先权?] 中国人首先提出 SI 基本单位“安培”新定义?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253168.html

[11] 2020-10-03,[严肃内容] 2019年 SI 的新“安培定义”:我当初一些考虑

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253079.html

[12] 2020-10-02,[严肃内容] 2019年 SI 的新“安培定义”,是对我2012年第二方案的细化

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1252951.html

[13] 2019-09-11,[建议] 关于2018年安培新定义的修改或补充建议

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1197586.html

[14] 2019-08-21,国际单位制 SI 的安培 2019 年新定义

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1194625.html

[15] 2016-9-6,一年了,没有人理俺(安培定义的物理实验检验)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1001173.html

[16] 2014-10-12,三个想法(安培定义、引力磁、电荷-能量关系)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-835087.html

[17] 2013-10-14,“修改安培定义”的一些新思考

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-732934.html

[19] 2012-04-13,[请教] SI基本单位中安培定义的两种可能缺陷

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-558804.html

[19] [转载] 2012-04-12,科学智慧火花,《SI基本单位中安培定义的两种可能缺陷》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253075.html

                               

[20] 2023-03-04,往日(18):SI “词头 prefixes”与科技话语权

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1378891.html

[21] 2022-11-24,[建议] Let my 2012 new prefixes be used, please!  请使用我2012年建议的新词头!

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1365158.html

[22] 2022-11-22,[插播,往日] 国际单位制 SI 新增 4 个“词头”(vs 中国人 10 年前的建议)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1364818.html

[23] 2020-10-05,[严肃内容] 2012-04-13,《增加SI prefixes的建议》,可能属于“0到1”原创

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253270.html

[24] 2020-03-05,扩展 SI prefixes 的建议(Suggest to extend the SI prefixes)

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1221975.html

[25] 2018-04-03,增加 SI prefixes 的建议 (Suggestion to add the SI prefixes)”再回首

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1107140.html

[26] 2012-04-19,增加 SI prefixes 的建议 (Suggestion to add the SI prefixes)

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-561082.html

[27] 2023-03-08,[傻现状] “长新冠”症状一直存在,持续患病中

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1379445.html

[28] 2023-04-03,新冠引起的指甲变形(资料图片)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1382831.html

[29] 2022-09-19,[???] 热血沸腾之后,更是“耗尽/耗干”后的无奈(关联资料“集成电路”,诺伊斯 Robert Norton Noyce)

https://wap.sciencenet.cn/blog-107667-1356020.html

                                  

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