Как работают случайные числа
Случайные числа: диапазон, повторения, независимость результатов, псевдослучайная генерация и Web Crypto. Объяснения с примерами.
Генератор выбирает результат из заданного набора. Важно определить, включаются ли границы диапазона, допустимы ли повторения и должны ли все варианты иметь одинаковую вероятность.
Диапазон и повторения
В целочисленном диапазоне от a до b включительно находится b−a+1 вариантов. От 1 до 6 — шесть результатов; это подходящая модель броска кубика.
Если повторения разрешены, предыдущий результат не исключается. Два одинаковых числа подряд допустимы. Если повторения запрещены, нельзя выбрать больше уникальных чисел, чем есть вариантов в диапазоне.
Псевдослучайные и криптографические числа
Программные генераторы используют алгоритмы и начальное состояние. В браузере Math.random() не предназначен для криптографических задач. Web Crypto предоставляет getRandomValues() для криптографически стойкой генерации.
Надёжность зависит от источника и способа преобразования в нужный диапазон. Остаток от деления случайного целого может давать смещение, если размер диапазона не делит пространство исходных значений. Отбрасывание лишних значений устраняет такое смещение.
Почему серия не обязана выглядеть ровной
Независимость означает, что предыдущий результат не меняет вероятности следующего. Короткая серия может содержать повторения и длинные промежутки без отдельного значения.
Это не делает каждый результат предсказуемым и не гарантирует ровную частоту на маленькой выборке. Для проверки качества нужны статистические методы и знание устройства генератора.
Частые вопросы
Где выполнить расчёт по формуле?
Рядом с объяснениями даны ссылки на соответствующие калькуляторы. Откройте нужный инструмент, введите исходные данные и посмотрите результат.
Нужно ли округлять данные заранее?
Сохраняйте доступную точность исходных данных и округляйте итоговый ответ. Погрешность измерений и точность отображения — разные вещи.
Как выбрать подходящие единицы?
Размеры в одной формуле должны быть приведены к одинаковым единицам. Для перевода используйте конвертер соответствующей величины.