【发布时间】：2014-07-31 13:33:26
【问题描述】：
我无法理解计算机如何生成随机数。 我的意思是什么硬件可以做到这一点？计算机是否只有一个来源可以做到这一点，而所有编程语言都使用它？ 提前致谢。
【问题讨论】：
【发布时间】：2014-07-31 13:33:26
【问题描述】：
简短的回答是，计算机无法轻易生成真正的随机数。不过，有几种方法可以生成随机数，有的快但不是随机的，有的慢但确实如此……
伪随机生成器
大多数低级语言（即 C）都内置了允许它们伪生成随机数的功能，但这并不是真正的随机数生成。它的工作原理是从一个“种子”值、一个初始数字字符串开始，然后一遍又一遍地修改这个种子，以创建一个“随机”字符串。
他们的不足之处在于，有了正确的种子和因素，可以创造条件来强制产生一定的数量。此外，由于生成的性质，绘制图表时，结果不会均匀分布。正如上述回答者所提到的，程序员可以做一些事情来使其更加随机，但由于上述原因，该方法不能真正随机。一个例子是大多数编程语言中的随机数生成器。它是硬编码的，在 CPU 中执行。
熵生成器
通过熵生成工作的随机数通过测量一种熵来工作（无序，，或者，正如我听说的那样，混沌 @duffymo 告诉我，混沌不是一个好的同义词。对不起！）这被认为是随机的。大气和热噪声是常见的测量对象。它们通常被认为比上述选择“更好”，因为它们在大多数情况下更接近真正的随机性。一个问题是它们很慢 - 除非收集到足够的熵，否则无法生成数字。一个例子是random.org，一个大气噪声熵随机数生成器（说快了 10 倍！）。它是由任何一个硬件来测量熵的。
量子发生器
熵发生器的子集，量子发生器测量量子因子（经典物理学中不使用的因子），例如the spin of particles 来确定一个数字。缺点是真正的量子发生器很昂贵。一个例子是this piece of hardware，它使用光子的路径来确定一个数字。
希望这会有所帮助！
【讨论】：
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熵和混沌完全是两个不同的概念。不是同义词。
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@duffymo 熵不是衡量混乱的标准吗？ （忽略信息论对熵的定义）
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混沌意味着非线性；你仍然可以在线性系统中产生熵。他们不一样。熵是热力学中一个较老的概念。混沌是 1980 年代一些发现的流行词。
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@duffymo 感谢您的澄清，并为不正确的定义道歉。
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不需要道歉；至少你在想。
它可以是硬件，但大多数语言（如 Java 和 C#）都使用一种软件结构，Donald Knuth 在他的作品"The Art of Computer Programming"：线性同余生成器中对此进行了最佳解释。
您可以想象，有problems 使用这些方法。
有人尝试改进它（例如Mersenne Twister）。
有大量的统计测试来评估称为Diehard Tests 的给定随机数生成算法。 （当我听到这些测试时，我总是想象大型车辆在暴风雪中通过鸣喇叭在寒冷中启动。）
我敢打赌，这些伪随机数生成器的周期对于您的应用来说绰绰有余。
生成真正随机数的最佳方法是使用hardware 中的自然量子过程。
【讨论】：
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好文档，谢谢。