Kann man anhand von Zahlen die von einem Zufallsgenerator erzeugt wurden, die nächsten Zahlen die er erzeugen wird vorhersagen?
Zum Beispiel folgende Zahlen wurden generiert: 5, 12, 14, 34, 35, 72.
Könnte man jetzt anhand oben genannter Zahlen, die nächsten Zahlen herausfinden die generiert werden ?
Ich möchte nicht unhöflich klingen, aber bitte nur Antworten von Personen die auch Ahnung davon haben. Keine Leute denen ich erklären muss das ein Computer deterministisch ist und somit keinen echten Zufall erzeugen kann :)
Danke schon im Voraus :)
7 Antworten
Nein, nur aus den gezogenen Zahlen kannst du auch bei einer großen Stichprobe nicht die nächste antizipieren, nur mit Glück richtig raten.
Dazu brauchst du entweder den Algorithmus [1] oder eine ziemlich große Anzahl an weiteren Informationen [2] zum prüfen.
[1] Du brauchst die Information wie diese Zahl gebildet wird, also welche Faktoren der spezifische Generator einbezieht. Wenn du diese Faktoren hast und diese selbst auslesen kannst, kannst du anhand der Informationen die Zahlen bilden und "vorhersagen".
[2] Du müsstest möglichst viele potentielle Faktoren (Zeit (Millisekunden, Sekunden), Prozessortakt, Prozessor oder Lüfter Temperatur etc.) prüfen, also deren Status zum Zeitpunkt der Generierung auslesen und mögliche Berechnungen die zu den generierten Zahlen passen. Dabei musst du auch mögliche Kombinationen einbeziehen.
Im Grunde hast du es ja schon gesagt: Ein Computer kann mit aktuellem Stand keine Zufallszahlen erzeugen, sondern berechnet diese aus einer Funktion oder mit Hilfe einer Liste. Bei einer Liste wiederholen sich nach einer bestimmten Zeit die Zahlen wieder, bei einer Zufallsfunktion kann man mit genug Zahlenmaterial eventuell Rückschlüsse auf den Alogrythmus dahinter schließen. Hier gibt es dann aber teilweise Zufallsgeneratoren, die sehr komplexe Algorythmen beinhalten, bei denen die Vorhersage der nächsten Zahl schwieriger, aber nicht unmöglich wird.
Für einen absolut zuverlässigen Zufallsgenerator, der tatsächlich zufällige Zahlen produziert, müsste man in die Quantenwelt gehen. Mit Hilfe von optischen Gittern kann man dann tatsächlich echte Zufallszahlen erzeugen.
Da stellt sich die Frage, ob die ermittelten Zahlen wirklich Zufallszahlen sind. Die in Deinem Beispiel angegeben Zahlenreihe ist aufsteigend sortiert, somit auf keinem Fall zufälligen Ursprungs.
Ein Rechner ist zwar deterministisch, aber in Kombination mit äußeren Einwirkungen. wie z.B. Tastendruck lassen sich echte Zufallszahlen erstellen. Allerdings mit der Einschränkung, dass je Tastendruck nur eine Zufallszahl erzeugt wird.
Um z.B. eine Zufallszahl zwischen 1 und 49 (Lotto) zu erstellen, wird per Tastendruck der Timer abgefragt und die daraus gewonnene Zahl durch 49 dividiert. Der Rest + 1 entspricht dann genau einer Zufallszahl im gewünschten Bereich. Es dürfte klar sein, dass für jede weitere Zahl erneut die Taste gedrückt werden muss. Wird die Reihe per Algorithmus fortgesetzt, so ist nur die erste Zahl eine echte Zufallszahl, die folgenden Zahlen unterliegen dann nur scheinbar dem Zufall..
Eine Annäherung an echte Zufallszahlen trotz Determinismus ist mit Hilfe von Multitasking möglich, weil die parallel laufenden Anwendungen nicht vorherbestimmbare Unterbrechungen erzeugen. Der Algorithmus muss dann aber so ausgelegt sein, dass zwischen zwei Ausgaben mindestens eine Unterbrechung sichergestellt ist.
Vor Jahren, so habe ich mal gelesen, wurde in einem IBM-Labor ein Zufallszahlengenerator gebaut, der aus dem atmosphärischen Rauschen der Luft sich Zahlen abgeleitet hat, die dann an einen Computer weitergegeben werden konnten.
Um Deine Frage zu beantworten: Bei echten Zufallszahlen ist keine Vorhersage möglich. Das ist wie beim Würfeln. Ein Wurf ist unabhängig von vorausgegangenen Würfen. Bei scheinbaren Zufallszahlen hängt es vom verwendeten Algorithmus ab, ob eine Vorhersage möglich ist. Bei unbekanntem Algorithmus kann man u.U, mit Fourier-Analysen oder ähnlichen mathematischen Modellen (von Newton gibt es auch so ein Verfahren) die nächstfolgende Zahl zumindest mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorausbestimmen.
Das kommt darauf an, wie sie erzeugt werden. Steckt ein Algorithmus dahinter, wird man die nächsten Zahlen vorhersagen können. Ist in der Zufallsfunktion eine Zufallszahlenfolge fest hinterlegt, wobei nur der Einstieg variiert, wird sie sich irgendwann wiederholen und auch dann kannst du die nächste Zahl vorhersagen.
Es geht im Grunde nur darum, dass du weißt, was die Funktion macht, die dir die Zahlen liefert.
Wenn Du den Algorithmus durchschaust, kannst Du die folgenden Zahlen antizipieren. Um den Algorithmus zu durchschauen benötigst Du aber eine beinahe unendliche Anzahl an Informationen.
Welche Zahlen wurden gezogen? Um welche Uhrzeit (Millisekundengenau) etc. etc.
Es gibt durchaus Algorithmen die anhand der letzten Zahlen, der Systemzeit, der Speicherauslastung etc. etc. etc. eine Zufallszahl generieren. Wenn Du nicht ganz genau weisst, wie der Algorithmus funktioniert... keine Chance.