course:interesting_problems:2016:topic1:start

课题1 Invent yourself

1. Invent yourself Truly random numbers are a very valuable and rare resource. Design, produce, and test a mechanical device for producing random numbers. Analyse to what extent the randomness produced is safe against tampering.

实验(一):利用环境噪声生成随机数

通过对环境中噪声数据的波形分析,来生成二进制随机数列,从而对数据分析和应用。

对于随机数列的生成,主要考虑构建等可能性事件。常见的等可能事件包括投掷硬币等,但由于这类模型生成随机数效率过低,不具有可行性。一般采取对物理现象的监测来生成大量数据,环境中的噪声、衰变、成像噪点的产生等物理过程都包含随机性,会选取一部分过程在接下来的实验中进行一定的分析。 本实验主要目的在于讨论此算法的可行性,并未对实验装置进行整合设计,优化整合装置将在进一步的实验中进行。 在上一阶段中由于装置响应问题随机性存疑,在本阶段将对数据进行适当调整来达到修正的目的。另外在各方面进行完善。

该方法随机性已经比较优良,但由于其mechanical定义存在一定疑问,仍需要考虑其他方法

实验(二):利用伽耳顿板生成随机数

1.利用伽耳顿板可以得到较好的正态分布曲线
2.分析结果

3.讨论

goodness of fit的r约在0.99,数据符合正态分布良好,可以看出对称轴有向左偏离的趋势,应该是仪器本身导致的系统误差

4.考虑使用此方法生成随机数

现考虑使用录像记录一个伽耳顿板释放过程,根据之前分析可以得到其为一高斯分布,任意两帧之间各格子经过高斯分布加权平均后应为等可能,即可通过加权最多的生成随机数

实验(三):利用仓室效应生成随机数

1.目前暂无实验所需盒子,考虑使用有两个格子的透明盒,便于观察,同时在其中放少量小球

2.考虑对仓室效应的过程进行取样,两个格子内的小球数来决定随机数

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我有用力学方法产生随机数的新思路了,你们来找我一次。 — 乐永康 2016/03/16 23:45
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  • 最后更改: 2016/07/07 13:28
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