Mersenne Twister: посев и визуализация

Question

Я использую реализацию C# Mersenne Twister, которую я загрузил с CenterSpace. У меня есть две проблемы, связанные с ним:

1. Независимо от того, как я засеять алгоритм это не проходит DieHard tests, и я имею в виду я получаю довольно много 1s и 0s для р-значения. Также мой KStest на 269 p-значениях равен 0. Ну, я не могу интерпретировать p-значение, но я думаю, что несколько 1s и 0s в результате - плохие новости.
2. Меня попросили визуально показать случайность чисел. Поэтому я рисую числа по мере их создания, и это вообще не кажется случайным. Вот два скриншота результата after a few seconds и a few seconds later. Как вы можете видеть на втором скриншоте, числа попадают на некоторые параллельные линии. Я пробовал разные алгоритмы для сопоставления чисел с точками. Все они приводят к параллельным линиям, но с разными углами! Вот как я сопоставил числа с точками для этих скриншотов: new Point(number % _canvasWidth, number % _canvasHeight). Как вы можете догадаться, визуальный результат зависит от ширины и высоты формы, а this is - катастрофический результат.

Вот несколько способов, которыми я пытался засеять алгоритм:

1. запись пользователя. Я вводил некоторые числа, чтобы выровнять алгоритм как массив int.
2. Случайные числа, генерируемые самим алгоритмом !!
3. Массив new Guid().GetHashCode()

Что я здесь отсутствует? Как я должен семенировать алгоритм? Как я могу пройти мимо DieHard?

Answer 1

Пока я не могу говорить с вашей первой точкой, вторая проблема связана с тем, как вы вычисляете точки, на которые нужно нарисовать. В частности,

x = number % _canvasWidth; 
y = number % _canvasHeight; 

предоставит вам «шаблон», который в некоторой степени соответствует соотношению сторон окна, на которое вы рисуете. Например, если _canvasWidth и _canvasHeight были равны, вы всегда должны рисовать по одной диагональной линии, так как x и y всегда были бы одинаковыми. Тогда это графическое представление было бы неуместным.

Как насчет приема N бит выходного сигнала RNG и использования половины для координаты x, а другая половина для координаты y? Для тех битов, которые выпадают из границ окна вы можете рассмотреть два варианта:

1. Не рисовать их (или рисовать их закадровый)
2. Выполнить линейную интерполяцию, чтобы отобразить диапазон битов к ширине/высоте вашего окна

Любой вариант должен дать вам более представительную картину бит, которую вы получаете от нашего генератора случайных чисел. Удачи!

Answer 2

True random Генерация числа не может быть выполнена с помощью математической функции. Если важно иметь действительно случайные числа, получите hardware random number generator. Я разработал онлайн-игры с реальными деньгами - такое оборудование - единственный способ быть уверенным, что в номерах нет шаблонов.

Если вы используете таргетинг на среду Linux, то /dev/random and /dev/urandom pseudo devices намного лучше, чем математический генератор, поскольку они включают случайные числа, представляющие аппаратную активность.

Answer 3

Ваша полосатая проблема построения точек должна быть легко устранена путем создания нового случайного числа для каждой из координат x и y. Попытка повторного использования одного сгенерированного числа для x и y в основном представляет собой преждевременную оптимизацию, но если вы идете по этому маршруту, убедитесь, что вы извлекаете разные биты для каждого из числа; как есть, x=n%width;y=n%height дает вам огромную корреляцию между x и y, что видно на ваших изображениях.

Я использую различные реализации C++ Вихрь Мерсенна в течение многих лет (последний boost-х) для создания randompoints и не было никаких проблем с ним (семена, связанные или иным способом). Это действительно превосходный генератор.