Zufallsgenrator

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Es ist ein Kartenspiel, das jedoch, anders als Blackjack oder Poker nicht durch Strategie beeinflussbar ist. Bank und Spieler bekommen jeweils zwei Karten.

Die Punkte beider Karten werden nach gewissen Regeln zusammengezählt und sollten möglichst nahe an neun Punkten liegen.

Das Spiel ist so zufällig, dass die Bank nur einen geringen Vorteil gegenüber des Spielers hat. Die Chancen auf einen Gewinn bei Glücksspielen in Casinos hängt sehr von den Spielen und auch von den Spielvarianten ab.

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Die Einflussfaktoren können während einer Simulation exakt geregelt und auf das Wesentliche beschränkt werden.

Dadurch können Vorgänge im Modell gemessen und analysiert werden, welche im echten System zu komplex für eine verlässliche Messung sind.

Häufig kommt es jedoch vor, dass eine Simulation mit zufällig eintretenden Ergebnissen arbeiten muss. Würde man alle Vorgänge exakt vorgeben, so würde das zu einer Verfälschung der Messwerte führen.

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Häufig werden auch Wahrscheinlichkeiten von Ergebnissen mit mehreren Faktoren berechnet. Etwa, wie wahrscheinlich ist es, dass ein zufällig ausgewählter Schüler einer Klasse ein Mädchen ist und blonde Haare hat.

Es kann weder mit Sicherheit gesagt werden, wann ein Teilnehmer die Kreuzung benutzt, noch mit welcher Häufigkeit und in welche Richtung er sich bewegt.

Diese Faktoren können sehr gut mit Zufallsgeneratoren simuliert und angepasst werden. Selbstverständlich müssen die Randwerte so gewählt werden, dass sie einer realistischen Situation entsprechen.

Morgens wird die Verkehrssituation sicherlich in einem anderen Rahmen stattfinden als nachts. Werden die Werte gut gewählt, so kann die Verkehrssituation wissenschaftlich analysiert und daraufhin in der realen Welt optimiert werden.

Hier spielt insbesondere eine Rolle, welche unvorhergesehenen Ereignisse auf einer Fahrt, oder während eines Fluges eintreten können.

Der Pilot muss auf plötzliche Witterungsveränderungen, Sturm, Vogelflug und auf mögliche technische Schäden, wie einen Triebwerkausfall korrekt reagieren können.

Die Flexibilität und Gelassenheit kann nirgends besser trainiert werden, als mit einem Flugsimulator. Auch bei Simulationen von Bus- und Bahnfahrten können Hindernisse auf den Gleisen oder technische Schäden durch Zufall generiert werden.

Somit werden mögliche Einbrecher abgehalten. Hierbei ist entscheidend, dass die Schaltung variiert und nicht jeden Tag exakt zur gleichen Uhrzeit einsetzt.

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Dennoch ergibt sich bei vielen Teilchen ein bestimmter Mittelwert, ein Wert bei dem die Hälfte der Teilchen zerfallen ist.

Das ist die sogenannte Halbwertszeit. Wie funktioniert ein Zufallsgenerator? Grundsätzlich unterscheidet man zwischen physischen und nicht-physischen Generatoren.

Physische Zufallsgeneratoren erzeugen zufällige Ergebnisse durch einen tatsächlichen physischen, elektronischen oder chemischen Prozess.

Beispielsweise kann eine Zufallszahl anhand des Rauschens eines Widerstands berechnet werden, oder anhand eines Geiger-Zählers, der den Zerfall eines radioaktiven Materials misst.

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Physische Zufallsgeneratoren erzeugen echte Zufallszahlen, die weder vorhersehbar, noch reproduzierbar sind. Nicht-physische Zufallsgeneratoren sind beispielsweise Programme, deren Code so geschrieben wurde, dass sie zufällige Ergebnisse ausgeben.

Doch ist die Programmierung eines zufälligen Ergebnisses überhaupt möglich? Man nennt sie "deterministische Generatoren", weil die Generation einer Zufallszahl durch gewisse Regeln bestimmt, also determiniert wird.

Der Trick bei der Generierung liegt am Startwert: Das Programm benötigt einen möglichst unvorhersehbaren und einzigartigen Startwert, um eine Zufallszahl hoher Güte zu erzeugen.

Das kann beispielsweise die exakte Uhrzeit sein, in der der Zufallsgenerator ausgelöst wurde. Es handelt sich also um Werte, die sich innerhalb von Millisekunden verändern.

Würde man allerdings zweimal mit dem exakt gleichen Startwert arbeiten, so käme auch die gleiche Zufallszahl heraus.

Um diese Doppelung zu vermeiden, gibt es rekursive Zufallsgeneratoren. Nun wird eine Rekonstruktion oder gar eine Reproduktion der Zufallszahl praktisch unmöglich.

Was bedeutet Zufall im Detail? Die Definition, die oben bereits kurz angerissen wurde, wird hier nochmal im Detail ausgeführt. Auch wenn wir alle wissen, was gemeint ist, wenn wir von Zufall sprechen, ist es gar nicht so einfach, den Begriff präzise zu definieren.

Im weitesten Sinne spricht man von Zufall, wenn ein oder mehrere Ereignisse eintreten, ohne dass es dafür eine kausale Erklärung gibt.

Ein Zufall bedeutet, dass etwas passiert, ohne dass dies durch Regeln oder durch bewusste Handlungen von Personen ausgelöst wurde.

Diese Art von Zufällen wird auch indeterministischer Zufall oder objektiver Zufall genannt. Es handelt sich um Zufälle, die in keiner Weise durch einen Algorithmus reproduziert werden können.

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