Аппаратный генератор случайных чисел

Аппаратный генератор случайных чисел — устройство, которое генерирует последовательности случайных чисел на основе измеряемых параметров протекающего физического процесса. Работа таких устройств часто основана на процессах уровня элементарных частиц, таких как тепловой шум, фотоэлектрический эффект, другие квантовые явления. Эти процессы, в теории, абсолютно непредсказуемы. Аппаратные генераторы случайных чисел, основанные на квантовых процессах, обычно состоят из специального усилителя и преобразователя. Усилитель усиливает очень слабые сигналы, получаемые в результате проходящих физических явлений, до приемлемых размеров, которые преобразуются преобразователем к цифровому виду.

Аппаратные генераторы случайных чисел относительно медленны и могут производить смещенные последовательности (когда определенная последовательность чисел повторяется чаще). Использование подобных генераторов зависит от потребностей конкретной предметной области и от устройства самого генератора.

Применение аппаратных генераторов случайных чисел

Рассмотрим конкретный пример применения таких генераторов в случае потребности в управлении ракетой. Предположим что нужно реализовать алгоритм непредсказуемого ее движения. В этом случае установив в системе упраления курсом 2 генератора случайных числе, привяжем величину отклонения курса ракеты влево к первому из них, а вправо - ко второму. Понятно, что на достаточно большом промежутке времени суммы величин случайных чисел, полученных с обоих генераторов, будут довольно точно равны между собой, что означает выход ракеты на цель с достаточной точностью (особенно если частота дискретизации будет большой а шаг отклонения - выбран достаточно малым). В то же время сама траектория полета её не будет прямой, а представлять собой непредсказуемую никакими математическими методами ломаную линию.

См. также

• Генератор псевдослучайных чисел
• Случайное простое число

Ссылки

• Pars Mutaf, «True random numbers from Wi-Fi background noise», February 2006