рандомный Random(min, max)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 25/05/2017 - 13:33
Захотелось мне рамдомных значений килобайт так на несколько. Казалось бы, в чем проблема то, есть же замечательная функция random(min, max) бери да пользуй, да не тут то было...
Как я в дальнейшем выяснил, последовательность генерируемых значений строго одинаковая при запуске устройста. Её конечно можно изменить указанием параметра randomSeed(seed), но она будет так же одинакова, при одинаковом значении seed. Само значение, в примерах, берут с аналогово входа, который имеет всего то 1024 варианта, что сильно ограничивает кол-во комбинаций. Можно конечно указать и большее значение, как пишут, seed относится к типу long, но опять же, его нужно где то взять, а мне нужно разное значение на разных мк. Так же я выяснил, что время работы мк (если его не передавать в seed конечно) никак не влияет на последовательность генерируемых чисел. Первый вызов (с вкл мк) random() всегда возвращает одинаковое значение, вне зависимости от того, в сетапе вы генерите число или с задержкой в несколько часов...
В итоге сделал для себя функцию, может кому будет интересно или может предложит свой вариат рандомного рандома )
void setup()
{
analogReference(INTERNAL);
pinMode(A0, INPUT);
}
byte RND()
{
byte rndC = 0;
int rndA = 0;
int rndB = 0;
for (byte rndI = 0; rndI < 8; rndI++)
{
rndNG:
rndA = analogRead(A0);
rndB = analogRead(A0);
if (rndA == rndB)
{
goto rndNG;
}
rndC = rndC << 1;
if (rndA < rndB)
{
bitSet(rndC, 0);
}
}
return rndC;
}
у моего варианта количество повторов значений заметно неравномерно, в отличии от random(), 0х00 0хFF встречается заметно реже, чем 0хАА и 0х55, но это ожидаемо. У random() кол-во повторов более равномерно. Наверно можно генерить таким образом значение для seed, но я неуверен в получении действительно разных вариантов, а проверять лениво ))
Простите, какое у Вас образование?
Если Вы школьник не старше 8 класса, то, молодец, конечно.
Если же Вы, не дай Бог, имеете высшее техническое образование, то простите, но комментировать такое вопиющее невежество без мата трудно. Читайте Кнута (т.2, гл. 3)! И пока не прочитаете, не возвращайтесь. А со своего ВУЗа потребуйте "взад" деньги за обучение.
Всему же должен быть предел, и невежеству тоже!
ПТУ был давно и кроме как втыкать в платы детальки и паять их, там ничему не учили ) Высшее есть, но не техническое...
За рекомендацию почитать, спасибо, но хотелось бы узнать название книги, т.к. на все работы данного автора времени в данный момент нет.
хотелось бы узнать название книги, т.к. на все работы данного автора времени в данный момент нет.
Вот, смотрите, Вы выкладываете некую программную разработку для пользования другими людьми, т.е. выступаете в роли программиста. И при при этом спрашиваете название книги Кнута в том контексте, в котором она была упомянута. Это точно то же самое, как если бы Вы написали научный труд по истории 20 века и при этом вдруг спросили бы кто такой Гитлер. Или написали бы теологический труд, а потом бы поинтересовались как называется священное писание христиан.
В русском издании книга называется "Искусство программирования". В первых изданиях называлась "Искусство программирования для ЭВМ".
Ознакомился я с 3й главой 2го тома. Читал пропуская кучу формул и заданий. Из прочитаного пришел к выводу, что в любом случае нужно некое стартовое число и некий алгоритм подсчета, от чего я как раз и хочу избавиться.
Возможно не совсем понятно я изложил суть моей проблемы, решением которой как раз и есть код выше.
Мне не нужен крутой алгоритм рандома, мне нужны разные значения при генерации, чего не дает встроенный функционал.
для понимания сути проблемы:
int z = 0; void setup() { Serial.begin(115200); } void loop() { } void serialEvent() { Serial.read(); for (int j = 0; j < 32; j++) { z = random(0, 10); Serial.print(z); } Serial.println(); }запускаю, отправляю любой символ, для срабатывания функции и рандомизации времени старта, делаю еще 2 раза, получаю:
79380248390522737902399703986576
27039991723655814713848046032694
13788381535436595491755418835226
далее отключаю устройство, включаю, генерю 3 числа и получаю полностью идентичный вывод.
и не удивлюсь, если у Вас (на 328р) будет идентичный набор цифр, который написал я.
Блин. Самым "точным случайным внешним устройством с точки Ардуны" есть человек. Заставьте его один раз нажать на кнопку и у вас получится исходное число для генератора псевдослучайных чисел.
кнопка да, но и тут вариативность не большая, если кнопка привязана к millis, и нажимается в ограниченном времени от старта. Можно конечно собирать со всех незадействованых аналоговых входов long число в seed.
Вот опять вы придумываете сферического коня в вакууме ,и ищете у него недостатки. У человека точность +- 0,1 секунда в лучшем случае. micros() http://arduino.ru/Reference/Micros + - 4/1000000 секунды . Вам что такой разброс мал?
мне важен первый старт, который выполняется в setup, можно конечно вынести за пределы, но моя параноидальная часть личности после увиденного, да еще и прочитанного (по совету Евгения), очень сильно сомнивается в неповторимости вывода при определенных значениях.
Если у вас пароноя, это не значит, что за вами не следят. Записывайте промежуточные значения в EEPROM и при рестарте их считавайте, а потом или вставляйте в первичный рандом. Решений много, но скорее у вас лишнее время и вы хотите потратить на дурь, уверяя всех особенно себя , что это для развития вашего ума.
Кстати, сейчас обявлений куча, отличную дурь через инет продают. И параноя пройдет и сомнения отпадут.
По теме. Обычный сишный рандом не случайный (СЧ), а псевдослучайный (ПСЧ). Всегда дает заведомо предсказуемое число, гугдите про длинную последовательность. Это очень хороше для отладки, очень плохо для криптографии и некоторых других специфических применений и абсолютно по барабану в 99% остальніых случаях. Потому факт неудовлетворенности ПСЧ скорей симптом паранои. Для 1% критичных к качеству ПСЧ предложеный подход (по умному он называется хэш аппаратных событий) очень не плох. Собирают данные по всему доступному: АЦП, интервалы между нажатиями, отпусканиями, приемом данных и пр. событий. Если диагноз параноя подтвердится - тогда тяжелая артелерия по типу http://arduino.ru/forum/programmirovanie/schetchik-geigera-arduino?page=2#comment-268313 см. п.2 и далее.
Захотелось мне рамдомных значений килобайт так на несколько. Казалось бы, в чем проблема то, есть же замечательная функция random(min, max) бери да пользуй, да не тут то было...
Как я в дальнейшем выяснил, последовательность генерируемых значений строго одинаковая при запуске устройста. Её конечно можно изменить...
Спасибо, улыбнуло. )))
На PC, чтобы задать(посеять) последовательнось, я беру младший байт команды RDTSC. Здесь, наерно, младший байт micros() пададет, после мануального нажатия кнопку, разумеется.
Здесь, наерно, младший байт micros() пададет, после мануального нажатия кнопку, разумеется.
если только на кнопке будет:
в ином случае будет одинаковое значение при первом нажатии кнопки.
а я говорил про micros(), и только младший байт от него, он меняется быстрее всех.
не так важно где брать, важно что брать, и если передавать, то полное значение, т.к. если передавать только младший байт на выходе будет всего 256 вариантов комбинаций
Доброго всем!
1. Для тех, кто не знает - я математик, поэтому дам действительно квалифицированное заключение.
2. Не понимаю, что на ТС взъелся Евгений.
Поясню:
а.пусть шум на аналоговом входе распределен неизвестным образом, тогда
б. разность двух случайных величин, равных измерениям шума в различное время - есть случайная величина имеющая симметричное, относительно 0 распределение.
в. следовательно вероятности положительного и отрицательного значений равны 0.5, при отбрасывании случаев равенства.
г. из событий, имеющих вероятность 0.5 легко собрать случайную величину с равномерным распределением. Это делается ИМЕННО так, как сделал ТС - поразрядно. Если сам догадался - молодец! Если модуль величины не степень двойки, то далают просто дихотомией.
--------------------------
Выводы:
1.использовать как генератор может и накладно, но как коллектор энтропии для старового числа - очень даже ничего!
2. Я уже много раз рассказывал тут, что мои сотрудники как-то раз, люди с высшим образованием, НЕ ОТВЕТИЛИ на вопрос о том, что такое логарифм. А недавно человек с дипломом МГУПИ 10 или 12 летней давности, не смог написать формулу корней КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ! А Вы, Женя, хотите, чтобы человек прочел и понял т2.гл.3 Кнута. Наивность?
3. И к самому генератору у ТС какие претензии? Немного смешной - да, но ничего не зная, человек на одной интуиции, написал реально равномерно распределенную случайную величину, которую еще и масштабировть можно на сколько угодно разрядов. Ведь дошло до него брать разность а не с 512 сравнивать? Так что, Евгений, в этот раз Вас не понял я.
человек на одной интуиции, написал реально равномерно распределенную случайную величину, которую еще и масштабировть можно на сколько угодно разрядов.
как мне напоминает анекдот про грузина который интуитивно догадался какого рода кофе :один кофе и один булка.
китайцы умудрялись из бросания монет - чет и нечет развить гадательную систему. A вам надо комьютер.Ардуина не подходит. http://happy-year.narod.ru/gadaniya/kniga/
1/256 комбинация . два раза взял и перемножил 1/256 * 1/256 = 1 /(256*256). Шаман однако.
если брать некую длинную последовательность (на мк), то установка seed обнуляет "счетчик" рандома
для примера, таблица с разным значением seed
int z = 0; int i = 1; void setup() { Serial.begin(115200); } void loop() { } void serialEvent() { randomSeed(i); Serial.read(); for (int j = 0; j < 32; j++) { z = random(1, 10); Serial.print(z); } Serial.print(" seed="); Serial.println(i); i++; } /* результат 58635979921979138882721357719883 seed=1 96158847721738145663429483498554 seed=2 44563715529687162434929529196225 seed=3 82986674429446179215638655785986 seed=4 39591442229395196986238782473658 seed=5 77924319928164113757837827172329 seed=6 25438278828923131538546964761181 seed=7 62852146627772147399146199458752 seed=8 19466914427631164171745236157424 seed=9 57889773327489172852355362745185 seed=10 */далее, для упрощения, т.к. делаю ручками, сделаю вывод 5 цифр с рандомным seed от 1 до 10
я убрал 0, т.к. это значение меняет seed по своему алгоритму, искать который я не хочу.
int z = 0; int i = 1; void setup() { Serial.begin(115200); } void loop() { } void serialEvent() { i=random(1,10); randomSeed(i); Serial.read(); for (int j = 0; j < 5; j++) { z = random(1, 10); Serial.print(z); } //Serial.print(" seed="); //Serial.println(i); Serial.println(); } /* результат 39591 82986 77924 44563 25438 96158 62852 58635 19466 19466 19466 */По коду, мы "рандомим" i, т.к. это первый раз, это значение можно найти в таблице выше при seed=1, это значение 5, смотрим ряд при seed=5, нас интересуют первые 5 символов, это 39591, 6й знак в этом ряде это 4, это значение примет i при 2м заходе в функцию, следующие 5 символов ряда при seed=4 - 82986, ну и так далее... что забавно, ряд при seed=9 возвращает 9 и такой рандом начинает возвращять цикличные значения.
В общем восстановить значение seed и вычислить полный ряд или его часть, проблем не составит, т.к. несовпадение ряда в каком-то месте указывает на смену seed, а имея таблицу рядов из первых нескольких символов позволит узнать seed и соотв весь ряд.
Можно конечно было сюда вставить и
и разобрать всю цепочку, но уже не сегодня )
простой способ
https://xkcd.com/221/
а ещё в ардуине в качестве начального числа можно использовать
- показание встроенного в чип вольтметра
- показание встроенного в чип термометра
реально равномерно распределенную случайную величину, которую еще и масштабировть можно на сколько угодно разрядов.
Боюсь, что Вы были недостаточно внимательны к коду - прросто не вникли в то, что реально написано, "реальной равномерностью" там и не пахнет.
Евгений. Я пояснил все в своем комменте. Типовое поразрядное бинарное построение. Ну да Б.. г с Вами. Может я чего и не понял.
а.пусть шум на аналоговом входе распределен неизвестным образом, тогда
Пусть, я не возражаю. Но в реале он очень даже известный - основная составляющая 50Гц, наводится понятно откуда и очень сильно несинусоидальная. Дето 3/4 периода - почти 0 +слабый шум, а остальное выбросы острые +сильный шум. Потому с АЦП, как есть, использовать базой генератора не годится. Только как часть для хеша.
Эксперимент на Леонарде, она у меня для всех тестов, показал, что распроеделение разности двух последовательных измерений на неподключенном аналоговом входе ведет себя непредсказуемо. Сильно зависит от паузы между измерениями.
- наилучший результат 49.5% и 50.5% - измерения без паузы с референсом по питанию.
- референс внутренний, без паузы = 48 и 52 (как у ТС изначально);
- разные ноги , пауза delay(1) необходима, 30 и 70 и хуже!
После использования АЦП любым способом распределение непредсказуемо искажается.
------------------------
Вывод по практическому эксперименту:
Идею ТС можно использовать, но не в постоянной работе, а для сбора энтропии для "повева". Посев нужно производить при старте устройства.
Большая равномерность достигается при использовании референса по умолчанию (питание).