数学でも役に立つ！コンピューターが生成する乱数とは？

乱数の種類

乱数は、線形合同法やメルセンヌ・ツイスタ法など、様々なアルゴリズムによって生成されます。

線形合同法とは

線形合同法は、以下の式によって乱数が生成されます。

xn+1 = (a * xn + c) mod m

a、c、m、x₀はそれぞれパラメーターで、x_n+1が次の乱数、modは剰余を表します。

メルセンヌ・ツイスタ法とは

メルセンヌ・ツイスタ法は、大きな周期性を持ち、高速に乱数を生成することができるアルゴリズムです。

使用例：


import numpy as np
x = np.random.seed(0)
print(np.random.rand())


出力結果は、0.5488135039273248などの様々な値が表示されます。

乱数を用いた応用例

乱数は、様々な分野で活躍しています。

• 統計学：ランダムサンプリング、検定
• 暗号化：鍵生成、暗号文生成
• シミュレーション：複雑系モデルや仮想現実の生成