Исследование И Преобразование Путем Сортировки Псевдослучайных Последовательностей

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей На языках C# и qbasic созданы алгоритмы, а также электронная таблица, совместимая с Excel, которые доказывают возможность проверки псевдослучайных последовательностей на предмет случайности и способны идентифицировать неслучайные последовательности или последовательности малой мощности.

Графическая оболочка: Таблица Excel, совместимая с исследованием более 50 тысяч.

элементы 2-х типов: 1. Изучение последовательности чисел; 2. Изучение последовательности цифр 0 и 1.

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Исследование числовой последовательности: в рабочем листе определяются двоичные функции, такие как меньше/больше и четное/нечетное.

Графическая оболочка, совместимая с Excel, использует следующие формулы:

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Количество совпадений подряд рассчитывается по формуле N=log(1-C)/log(1-P), где N — шаг, P — вероятность, C — достоверность вероятности.

Номер шага распространения: при С=Р=0,5; N = 1 = log0,5/log0,5 = log(1-1/2)/log(1-1/2) = 1 при С=0,25; Р=0,5; N = 2 = log0,75/log0,5 = log(1-1/4)/log(1-1/2) = 2 и т. д. Столбец А – название последовательности; Столбец Б – последовательность; Столбец D – 1-е распределение: меньше/больше; Столбцы E, F – определение одинаковых подряд; Столбцы G, H – подсчет количества одинаковых признаков подряд; Столбец J – 2-е распределение: четное/нечетное; Графы К, Л – обозначение характеристик, идентичных подряд; Столбцы M, N – подсчет количества одинаковых признаков подряд. Формулы, использованные в таблице:

Ях.

Формула Объяснение
С1 =СРЕДНЕЕ(D1:D55000) Среднее значение чисел в последовательности
С2 =СРЕДНЕЕ(B1:B55000) Среднее распределение 1
Д1 =ЕСЛИ(B1 Если число меньше среднего, то 0, иначе 1
Д2 =ЕСЛИ(B2 Если число меньше среднего, то 0, иначе 1 и т.д.
Е2 =ЕСЛИ(D2=D1;E1+1;0) Если признаки распределения идентичны, то счетчик одинаковых в ряду +1, в противном случае счетчик обнуляется.

Ф2 =ЕСЛИ(E3=0;E2;" ") Если счетчик сброшен, записывается самый высокий счетчик.

G2-G19 0…7 Цифры для сравнения
H1 =СУММ(H2:H10) Сумма сравнений
Н2 =СЧЕТЕСЛИ(F$1:F$55000,G2) Количество знаков 1 подряд
Н3 =СЧЁТЕСЛИ(F$1:F$55000,G3) Количество знаков 2 подряд и т.д.
Н12 =H2/H3 Отношение ближайших количеств признаков
I12 =СРЕДНЕЕ(H12:H19) Среднее соотношение
I13 =СРЕДНЕЕ(N12:N19) Среднее соотношение и т.д.
я1 =СРЕДНЕЕ(J1:J55000) Среднее распределение 2
J1 =ЕСЛИ(B1/2=ЦЕЛОЕ(B1/2),0,1) Если число четное, то 0, иначе 1
J2 =ЕСЛИ(B2/2=ЦЕЛОЕ(B2/2),0,1) Если число четное, то 0, иначе 1 и т. д.
К2 =ЕСЛИ(J2=J1;K1+1;0) Если признаки распределения идентичны, то счетчик одинаковых в ряду +1, в противном случае счетчик обнуляется.

Л2 =ЕСЛИ(К3=0;К2;" ") Если счетчик сброшен, записывается самый высокий счетчик.

М2-М19 0…7 Цифры для сравнения
N1 =СУММ(N2:N10) Сумма сравнений
Н2 =СЧЁТЕСЛИ(L$1:L$55000,M2) Количество знаков 1 в ряду
N3 =СЧЁТЕСЛИ(L$1:L$55000,M3) Количество знаков 2 подряд и т.д.
N12 =H2/H3 Отношение ближайших количеств признаков
В таблице можно запрограммировать и другие функции управления.

Возможно создание графиков значений любых ячеек таблицы.

В продолжении таблицы исследуются случайные перестановки последовательности.



Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Столбец Q – случайный для перестановки: целые числа до 10^6, минимизировать случайное повторение; Столбец R изначально является копией столбца B, а затем изменен; Столбцы T.AE аналогичны столбцам C.N.

Яч.

Формула Объяснение
1 квартал =СЛУЧМЕЖДУ(0;1000000) Случайно для перестановки
2 квартал =СЛУЧМЕЖДУ(0;1000000) Случайно для перестановки и т. д.
Перестановка осуществляется путем сортировки 2 столбцов Q и R: столбец Q является ведущим, а столбец R — подчиненным.

Результат: перестановки столбца R и новая последовательность.

Исследования ГПСЧ на основе встроенного ГПСЧ показывают нормальность алгоритма.

Прежде чем переставлять 500 ячеек:

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

После перестановки 500 ячеек:

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Проверка показывает хорошее распределение, сравнивая признаки: маленький/большой и четный/нечетный.

В таблице рассматривается тригонометрический ГПСЧ, в котором используются десятичные числа тригонометрических функций без использования стандартного ГПСЧ.

   

'rndsin.bas OPEN "rndsin.txt" FOR OUTPUT AS #1 c = 0: a = SIN(TIMER) * 100 + 200 PRINT #1, "a= ", a FOR k = 1 TO 10 ^ 3 + a * 10 ^ 3: NEXT FOR i = 1 TO 100 FOR j = 1 TO a x = SIN(TIMER) * 1000 + 2000 b = COS(x): c = c + b LOCATE 1, 1: PRINT j NEXT d = (ABS(c)) - INT(ABS(c)) PRINT #1, d FOR k = 1 TO 10000 + a * b * c * 10 ^ 2: NEXT NEXT

До перестановки 500 ячеек: неудовлетворительно

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Очевидно, что распределение плохое, выявляя периодичность и разброс значений, сравнивая знаки: маленький/большой и четный/нечетный.

После перестановки 500 ячеек: ок

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Цель: устранить встроенный PRNG. Метод перестановки: исходная последовательность сортируется, та же самая последовательность, перевернутая или каким-либо образом инвертированная, принимается за случайную для перестановки.

Например, в Excel 2 копии столбцов последовательности создаются на расстоянии и один столбец слева имеет ведущую строку 1.55000 в строке и 2 столбца сортируются от максимума к минимуму, инвертируя исходные данные.

.

Далее 2 столбца последовательности сравниваются и сортируются рядом, где ведущий столбец является обратным, а подчиненный столбец — начальным.

До перестановки 500 ячеек: неудовлетворительно

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

После перестановки 500 ячеек: ок

Исследование и преобразование путем сортировки псевдослучайных последовательностей

Результат: последовательность стала нормальной без встроенного ГПСЧ.

Выводы: истинная случайность неестественна для людей, и можно синтезировать маломощные или поддельные последовательности, которые люди и компьютеры принимают за случайные последовательности.

Можно синтезировать любые последовательности на языках программирования и в таблицах, совместимых с Excel. Задача преодоления случайности решается путем распознавания нормальной или ложной случайности в таблице Excel с графиками.

К.

?.

Д.

Продолжение после одобрения: Программы перестановки на языках qbasic и C# Изучение цифр числа Пи Имитация случайности Разработки 2020 года от зарубежных единомышленников Теги: #Алгоритмы #Учебный процесс в ИТ #Большие данные #C++ #Занимательные задачи #Excel #случайность #ГПСЧ #интеграл #вероятность #вероятность #вероятность #логарифм #Данилин

Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2019-12-10 15:07:06
Баллов опыта: 0
Всего постов на сайте: 0
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.