Å velge tilfeldige tall Det er mer komplisert enn du tror

Vi vet alle at konkurranser er gaver der premiene blir tildelt tilfeldig. Den enkleste måten å tegne en vinner er å tilordne hver aktør et unikt nummer og deretter bruke en tilfeldig tallgenerator for å velge et av disse tallene for å motta en pris.

Men har du noen gang stoppet for å lure på hvordan generering av tilfeldige tall virkelig fungerer? Å velge et virkelig tilfeldig tall er vanskeligere enn du kanskje forestiller deg. Her er grunnen.

Hva er tilfeldighet, og hvorfor trenger vi det?

Før du kan tenke på om tallene du genererer virkelig er tilfeldige, må du definere hva du mener med "tilfeldig". Merriam-Webster har noen få definisjoner av tilfeldige, inkludert: "mangler en klar plan, formål eller mønster" og "et sett hver av elementene har like sannsynlighet for forekomst".

Det høres riktig ut når det gjelder tilfeldige tall. Når du velger en prisvinner, vil du at hver person som deltok for å ha en like stor sjanse til å vinne. Du vil ikke at folk som kom inn tidlig i konkurransen eller personene hvis etternavn starter med et spesifikt brev for å ha bedre odds for å vinne. En oppføring, ett skudd.

Når det gjelder lotterier med flere millioner dollar som Powerball, er det enda viktigere at de vinnende tallene virkelig er tilfeldige uten noen måte å forutsi dem. Enhver svakhet som gjør vinnernumrene mer forutsigbare gjør spillet urettferdig for spillere - og kan være ødeleggende dyrt for selskapene som driver lotteriene.

Kryptografi, eller lage sterke koder, er en annen bransje som er avhengig av tilfeldighet. Tilfeldighet er viktig for å beskytte passordene dine og kredittkortnumrene dine på nettet. Hvis hackere kan gjette mønsterets kredittkortselskaper bruker for å kryptere sensitive data, kan de bryte krypteringen.

I andre verdenskrig, da Alan Turing sprakk de tilsynelatende uklarbare Enigma-maskinene som tyskere brukte for å kryptere militære ordre, avdekket han noe som gjorde de tilfeldige signalene mindre tilfeldige. Selv om maskinene hadde et stort antall potensielle kombinasjoner for koden de produserte, hadde de også fysiske quirks som fikk dem til å velge visse tall oftere enn andre. Turing var i stand til å utnytte disse for å knekke krypteringen deres ... i løpet av timer.

Menneskelige hjerner er forferdelig ved tilfeldighet

Raskt, tenk på et tilfeldig tall mellom 1 og 10!

Har en i tankene?

Hvis nummeret ditt var 3 eller 7, er du i flertall. Menneskelige hjerner er forferdelig med å plukke tilfeldige tall. Hvis de ikke var det, når det ble stilt et spørsmål som dette, ville det være en jevn fordeling av svar mellom 1 og 10. Hvert tall vil ha 10% sjanse for å bli valgt og jevn og oddetall vil bli valgt 50% av tiden.

Men det er ikke det som skjer. Hjernen vår har en tendens til å være standard for å velge visse tall når de blir møtt med et spørsmål som dette, enten fordi vi har en preferanse for visse tall eller fordi noen tall "føles" mer tilfeldige enn andre.

I følge en studie av Waseda University i Japan, gitt spørsmålet over, ble 7 valgt 22.50% av tiden, mer enn det dobbelte av forventet frekvens, og 3 ble valgt 16.24% av tiden. Odd tall ble valgt oftere enn gjennomsnittet: 68.35% av tiden.

1 og 10 er sjelden valgt fordi de er de største og minste tallene. Selv tall føles mindre tilfeldige enn oddetall, og 5 er ute fordi det er rett i midten. 9 er et multiplum av tre, noe som gjør at det virker mindre tilfeldig. Det etterlater 3 og 7: Av de to blir 7 oftest valgt fordi så mange mennesker synes det er et heldig symbol.

Mennesker er virkelig dårlige tilfeldige tallgeneratorer, så du må velge en annen metode hvis du vil ha sann tilfeldighet.

Tilfeldighet er så vanskelig å oppnå, vi bruker den sjelden

Se for deg at du står på toppen av Eiffeltårnet med en pose med blader og under du har laget et rutenett med tall fra 1 til 1000. Prøv nå å forutsi hvilket antall et enkelt blad som vil lande på hvis du slipper det på en luftig dag. Det virker umulig. Antallet bladetreffene skal være tilfeldige, ikke sant.

Imidlertid, hvis du kunne skrive et program som perfekt analyserer faktorer som bladets størrelse og form og styrken og retningen på vinden, ville det ikke være noe problem å forutsi hvilket antall bladet vil lande på.

Det meste som virker tilfeldige er faktisk bare ekstremt vanskelig å forutsi.

Det er så vanskelig å komme med ting som virkelig er tilfeldige og ikke kan forutsi at vi rett og slett ikke gjør det. Utenfor noen vanskelige elementer av kvantefysikk skjer ting på grunn av en naturlig orden som teoretisk kan forutses. Hvor tilfeldig et tall virkelig er avhenger av hvor mye informasjon du har om metoden som genererte den.

De fleste tilfeldige tallgeneratorer fungerer faktisk på prinsippet om "pseudorandomness."Dette betyr at metoden for å velge tall kan forutses i teorien, men i praktisk er det i utgangspunktet umulig.

Tilfeldige tallgeneratorer bruker en rekke interessante, vanskelige å forutsette metoder for å nærme seg ekte tilfeldighet ... som en vegg av lavalamper eller antall protoner en laser avgir.

Så neste gang du bare trekker opp et tilfeldig tall, kan du ta et øyeblikk til å vurdere hvor vanskelig eller til og med umulig, det er å være virkelig tilfeldig!

Hvor du kan få tilfeldige tall

Hvis du trenger å tegne en konkurranseprisvinner eller på annen måte velge et tilfeldig tall, her er seks pålitelige gratis tilfeldige tallgeneratorer.