FLDR算法问世,人类距离将随机性注入计算机还差一步

这是一个看似简单的实验:拿出一个随机的电话号码。选择一个序列中的七个数字,以便每个数字均等地出现,并且选择一个数字不会影响下一个数字。但很遗憾地告诉你,你做不到。

 

计算机也不会很好地产生随机性。因为计算机软件和硬件运行在布尔逻辑上,而不是概率上。麻省理工学院概率计算项目的负责人维卡什·曼辛格(Vikash Mansinghka)表示,“计算文化以确定性为中心。”

但是计算机科学家希望程序能够处理随机性,因为有时这就是一个问题所需要的。多年以来,一些人开发了新颖的算法,尽管它们本身不会生成随机数,但却提供了巧妙而有效的方式来使用和操纵随机性。

快速加载骰子滚轮(FLDR)算法是这些算法中很有特色的一个,由麻省理工学院的科学家提出,并将于8月在国际人工智能与统计会议(网络会议)上展示。

随机性难题

简而言之,FLDR使用随机序列完美地模拟了加载模具的滚动。“它显示了如何将完全随机的抛硬币变成有偏差的抛硬币,令人信服。”没有参与研究的新奥尔良大学数学家彼得·比尔霍斯特这样评价。

当然,FLDR不会增加你在拉斯维加斯赢钱的机会,它只是提出了一种将随机数集成到软件和硬件中的方法,而这些软件和硬件是确定性的。

纳入这种不确定性将有助于机器做出人性化的预测,并更好地模拟依赖于诸如气候或金融市场等概率的现象。

 

随机性是一个比看起来棘手的概念。在没有可辨认模式的随机数序列中,每个数字都有相同的出现概率。

但即使你可以在Google中找到“随机数生成器”,也无法获得纯粹的随机性。

因为当今的处理器、搜索引擎和密码生成器都使用“伪随机”方法。这些方法对于大多数用途而言差不多够用,但它们仍然是根据复杂公式生成的,所以,从理论上讲,如果你知道公式,就可以预测数列中的下一个数。

努力80年

科学家尝试将实际随机性植入机器至少已有80年的历史。

在此之前,随机数来自物理机器,比如掷骰子、从混匀的袋子中拾取的编号球或其他机械。值得一提的是,英国有一台名为Ernie的机器,利用氖管中的信号噪声产生随机数。从1957年开始,它就开始选择英国彩票的中奖号码了。

 

Bierhorst说,最近,对于真正的随机序列,计算机科学家必须研究自然现象,例如宇宙背景辐射或量子系统的不可预测行为。他说:“自然界中存在可以利用的随机过程,这确实是不可预测的。” “向左或向右闪避的电子事先甚至都不知道它将要做什么。”

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