Τυχαίο

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μια διαδικασία ή ένα σύστημα μπορεί να θεωρηθεί τυχαίο:

1. Τυχαιότητα που προέρχεται από το περιβάλλον (για παράδειγμα, κίνηση Brown, αλλά και γεννήτριες τυχαίων αριθμών υλικού).
2. Τυχαιότητα που προέρχεται από τις συνθήκες εκκίνησης. Αυτή η πτυχή μελετάται από τη θεωρία του χάους. Μπορεί να παρατηρηθεί σε συστήματα που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από διαφορές στις συνθήκες εκκίνησης. Παραδείγματα τέτοιων συστημάτων είναι το pachinko ή τα ζάρια.
3. Τυχαιότητα που παράγεται από το ίδιο το σύστημα. Αυτό ονομάζεται επίσης ψευδο-τυχαιότητα και είναι το είδος που χρησιμοποιείται στις γεννήτριες ψευδο-τυχαίων αριθμών. Υπάρχουν πολλοί αλγόριθμοι (βασισμένοι στην αριθμητική ή στα κυτταρικά αυτόματα) για την παραγωγή ψευδοτυχαίων αριθμών. Η συμπεριφορά ενός τέτοιου συστήματος μπορεί να προβλεφθεί, αν είναι γνωστός ο τυχαίος σπόρος και ο αλγόριθμος. Αυτές οι μέθοδοι είναι ταχύτερες από το να πάρουμε "αληθινή" τυχαιότητα από το περιβάλλον.

Υπάρχουν πολλές χρήσεις για τους τυχαίους αριθμούς. Η ανάγκη αυτή έχει οδηγήσει σε μεθόδους για τη δημιουργία δεδομένων που είναι περισσότερο ή λιγότερο τυχαία (ψευδοτυχαία). Αυτές οι μέθοδοι διαφέρουν ως προς το πόσο απρόβλεπτες (στατιστικά τυχαίες) είναι και πόσο γρήγορα μπορούν να παράγουν τυχαίους αριθμούς.

Υπάρχουν υπολογιστικές γεννήτριες τυχαίων αριθμών, που παράγουν μεγάλες ποσότητες επαρκώς τυχαίων αριθμών. Πριν από αυτό, οι πίνακες δημοσιεύονταν ως πίνακες ψευδοτυχαίων αριθμών.

Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους οι υπολογιστές μπορούν να φτιάχνουν αριθμούς που φαίνονται τυχαίοι.

• Υπάρχουν διάφοροι αλγόριθμοι για την παραγωγή τυχαίων αριθμών. Αυτό καθιστά δυνατή τη μοντελοποίηση ορισμένων πτυχών της τυχαιότητας, για παράδειγμα την κατανομή των παραγόμενων αριθμών. Ωστόσο, οι αριθμοί που παράγονται με αυτόν τον τρόπο θα ακολουθούν πάντα ένα μοτίβο. Με δεδομένο έναν ή μερικούς από αυτούς, ένας υπολογιστής μπορεί να υπολογίσει τον επόμενο τυχαίο αριθμό. Ως εκ τούτου, τέτοιοι αριθμοί ονομάζονται ψευδοτυχαίοι.
• Οι αληθινοί τυχαίοι αριθμοί παράγονται με την παρατήρηση ενός μη ντετερμινιστικού πειράματος. Στη συνέχεια, ο αριθμός υπολογίζεται με βάση το αποτέλεσμα του πειράματος. Ένα παράδειγμα θα μπορούσε να είναι η σύνδεση ενός μετρητή Γκάιγκερ σε έναν υπολογιστή, για να παραχθεί ο αριθμός.

Τα κλειδιά κρυπτογράφησης πρέπει να είναι τυχαία για να είναι ασφαλή. Η παραγωγή κλειδιών από μια ελαττωματική γεννήτρια τυχαίων αριθμών έχει μερικές φορές οδηγήσει σε επιτυχή κρυπτανάλυση.

• Μνήμη τυχαίας προσπέλασης
• Πιθανότητα