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¿Por qué se considera al azar el rodillo de un dado?

He estado leyendo artículos sobre seudo-aleatoriedad en computación al generar un valor aleatorio. Todos dicen que los números generados son pseudo-random porque sabemos que todos los factores que influyen en el resultado, y que el rodillo de un dado se considera verdaderamente al azar. Pero me pregunto por qué. ¿No sabemos todas las fuerzas físicas que influyen en la matriz cuando se rodó? ¿O hay demasiados de ellos?

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Charley Ramm Puntos 21

Una tirada de dados sólo se considera aleatorio si los factores externos no controlados.

Practica dados trucos que pueden desplegar los números que desea rodar. Así que hablar de los nervios y los vasos sanguíneos y los efectos cuánticos se equivoca. Estos trucos control de los importantes factores que influyen en el resultado de la tirada, de forma predecible. Incluso si alguien sólo aumenta su probabilidad de sacar un número determinado por un par de puntos porcentuales, que es enorme en términos de juego.

Por eso hay reglas sobre cómo los dados deben ser enrollados en los casinos, y las invenciones, tales como los dados de la torre:

Dice Tower.

24voto

lesath82 Puntos 163

Esto tiene que ver con la teoría del caos: la más pequeña variación de las condiciones iniciales hará una enorme diferencia en la salida. Para un sistema físico como un morir toss:

  • incluso desde el clásico punto de vista, es muy poco probable que usted puede saber el muy exacta de las condiciones iniciales de la banda. Y en el medio ambiente: el "piso" de distancia y características de la superficie (creo que de la abrupta efecto de cada rebote, que va a ser muy diferente dependiendo de la variación infinitesimal de la incidencia de los parámetros), las condiciones de la atmósfera (de la termodinámica y la cinemática)...!

  • esto se convierte en realidad imposible si se incluye el principio de incertidumbre (que le impide conocer el valor exacto de ciertos pares de variables al mismo tiempo, por ejemplo, la posición y el impulso, pero ver a continuación);

  • sería imposible desde un punto de vista práctico para propagar estas condiciones iniciales, sin introducir errores de redondeo, que debido a la naturaleza caótica del problema sería que el resultado sea completamente fiable;

  • incluso si usted podría realizar cálculos exactos, todavía existe la indeterminación cuántica (de nuevo, ver a continuación) que afecta el desarrollo de la situación de la muerte: en cada rebote, incluso cuando las moléculas de aire de los frenos de morir de rotación, es imposible incluso en teoría para predecir lo que sucederá en el próximo instante, con absoluta certeza.

Como se señaló en muchos comentarios, y con muchos de los downvotes, las contribuciones a la aleatoriedad de el rollo de que los efectos cuánticos son insignificantes desde cualquier punto de vista práctico. Sin embargo, quiero hablar de ellos, ya que proporcionan un teórico hermético de la frontera contra el determinismo de la idea del fenómeno.

Cuidado de otra correctas posible objeción, tengo que subrayar que mi respuesta es para una feria de tiro. Si usted piensa de un troquel de "arrojado" de, digamos, $1\,\mathrm{mm}$ por encima de un plano horizontal de piso, con insignificante de la velocidad inicial y una cara paralela a la tierra, es obvio que se puede predecir el resultado con la práctica de la certeza. Mueven progresivamente lejos de esta situación límite, usted tiene muchas mitad mezcle estilos que pueden influir en la distribución de probabilidad de los resultados, si sólo por un pequeño porcentaje. Me estoy refiriendo a el límite opuesto, cuando el sistema se puede considerar ergodic. Cuando escuché este término que se aplica al morir, tal vez no $100\%$ correctamente, se fue con el significado de que el sistema se "escanea" a lo largo del tiempo de todos los resultados posibles, muchas, muchas veces, con igual probabilidad, y con ningún patrón reconocible. Agregar el hecho de que una feria de lanzar comienza con una muestra aleatoria de agarre de morir, y que realmente tienen posibilidades iguales para todos los resultados.

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Marius Ursache Puntos 121

La tirada de un dado es modelada como ser al azar.

El propósito de un modelo matemático que nos ayuden a comprender algunas características de el mundo.

Un verdadero morir cayendo sobre una superficie es un sistema mecánico. Puede ser modelado por el determinismo de la mecánica del modelo, que podría ser utilizado para generar números pseudo aleatorios. Sin embargo, esto normalmente no es un instrumento particularmente útil en el modelo. En su lugar, podemos utilizar un uniforme distribución discreta como un modelo para el morir. Este es un mejor modelo. Se simplifica el sistema mecánico, y permite profundizar en el mundo. Esto permite considerar el valor esperado y la varianza de la tirada de dados (estos conceptos se oculta por el detalle en el modelo mecánico).

En preguntas de matemáticas frases como "Yusuf rollos de una feria de morir..." son parte del código: significa "No es una variable aleatoria con una distribución uniforme discreta en {1...6}. La pregunta está pidiendo a la forma de un modelo matemático. Un modelo más sofisticado toma en cuenta la ligera sesgos debido a la masa de la matriz no está centrada o en los lados no son idénticos.

Esto es lo que se entiende por morir aleatorio: es un objeto que es útil modelar por medio de una variable aleatoria.

21voto

AnoE Puntos 111

Siento que las respuestas existentes a todos concentrarse en los dados y le gustaría ofrecer otra perspectiva, la de que se trate con el generador:

El "pseudo" en "pseudo random generator" significa que el siguiente valor está totalmente determinado. No hay ninguna sorpresa en absoluto, no importa lo que hagas. El único "factor sorpresa" se plantea si no pasar a conocer el estado interno del generador. Pero es trivialmente fácil para obtener el estado interno (sólo lectura de la RAM), y que está ahí.

También, si restaura una conocida estado interno, puede repetir la serie de "al azar" de los valores que antes. Este es en realidad, donde PRNGs se utilizan, a menudo, un detalle de bienvenida - por ejemplo, puede generar una gran cantidad de, bueno, pseudoaleatoria de datos desde muy pequeño valor de la semilla. Así que para comunicar lo que generó, sólo se necesita para la transferencia de la semilla, no todos los valores. O usted puede probar algo que es necesario aparentemente aleatorios de entrada en una manera repetible (para la depuración, manifestación, etc.).

Para los dados, o muchos otros procesos físicos, el problema no es tanto que somos demasiado estúpidos para leer el estado, pero que en realidad es no determinista proceso subyacente de lo que sea que estamos utilizando para generar el siguiente valor aleatorio. No es tanto acerca de nosotros no ser capaz de entender ("lectura de la memoria RAM"), pero que no tiene "memoria RAM". Para los dados, la anterior tirada de dados no tiene relación alguna con el siguiente rollo. Claro, que podría, en condiciones ideales y con impresionantes avances en la medición de los aparatos, de alguna manera, intentar predecir el actual roll mientras está sucediendo. Pero incluso si nos gustaría hacerlo (efectos cuánticos, Heisenberg, caótico efectos ignorados), este rollo no tendría relación alguna con el siguiente rollo. Por lo que lo llamamos verdad (de forma independiente) de forma aleatoria.

Si usted está más interesado, una agradable leer es "The Art of Computer Programming" por Knuth. Él pasa mucho tiempo en PRNGs, incluyendo cómo medir cómo "al azar", un generador de números aleatorios realmente es.

6voto

Glorfindel Puntos 244

No conocemos todas las fuerzas físicas que influyen en el morir cuando se rodó?

Sí. Pero, al arrojar un dado en una normal modo, no somos capaces de controlar las condiciones iniciales (es decir, la posición donde tirar el dado, y la fuerza aplicada) y de otras condiciones que podrían afectar el tiro (por ejemplo, corrientes de aire).

Incluso cuando usted acaba de 'drop' de una matriz a partir de una cierta altura, verás que los resultados son aleatorios. Es decir, hasta que se reduzca la altura a una fracción del tamaño de la de morir; entonces las fuerzas son lo suficientemente pequeños como para ser capaces de predecir el resultado de la 'tirar'.

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