数学教材里的神秘数表在国外红出圈,网友:引人入胜、猜不到结局 | 把科学带回家
撰文 七君
有这样一本神书,它的正文不包含任何字母却畅销60多年,再版了3次,在亚马逊上的评论量超过了亚马逊十大畅销书之一的《饥饿游戏》的第一部,获得了4.2/5的高评分,并引发《纽约时报》、《华尔街日报》等主流媒体报道。
2001年《纽约时报》对《百万随机数表》(A Million Random Digits With 100,000 Normal Deviates)的报道。
此书中的章节还经常出现在各种统计学教材中,它就是附录中经常出现的神秘数表的常见来源。
统计教材中的随机数表。图片来源:WHO Health Systems Library
“一本引人入胜的大作,具有重要的历史意义,不看到最后你猜不到结局。”
“百万随机数?他们只用了10,然后用不同的组合重复,不要被骗了!”
“我被书名骗了...我以为里面是随机数,但是看了一会儿后我发现还是有规律的…在做了好几个小时的数学模拟后我证明…每页左上角的数字可以形成1-628的递增序列。”
好的,网友们的评价非常中肯贴切,作为一本你完全揣摩不透的书,百万完全担得起这样的美誉。
要了解这本书的划时代性,我们有必要要了解一下随机数有多么难获得。
随机性看起来无处不在,比如马路边的石子儿、女孩的心情、学渣的答案…但实际上,要获得高质量的随机数真的很难。计算机输出的随机数是“伪随机数”,因为给计算机什么指令,它们就会稳定进行同样的操作,输出同样的结果。也就是说,计算机无法输出真随机数。
真随机数的唯一来源是自然界。比如,核裂变。
你可能想问,我们怎么知道随机数是真的还是伪的呢?
很简单,画图就好了。
真随机数会形成随机游走。图片来源:khan academy
伪随机数(蓝色)最终会展现出规律。图片来源:khan academy
在反应堆中,中子(蓝)引发铀235(黄)裂变。图片来源:wikipedia
蒙特卡洛方法其实不难理解。比如要看方形和圆形的面积比,我们可以在两个盒子上方随机倒珠子,倒了巨量珠子后,看一下两个盒子里的珠子数量比,这个比值就是它们的面积之比。图片来源:marble science
图片来源:wikimedia
天然铀矿。图片来源:wikimedia
大部分科学研究都需要随机取样。图片来源:wikimedia
美国国家标准技术研究所(NIST)的红字警告:不要将本所的随机数用于加密!!!图片来源:beacon.nist.gov/home
封面来源:wired
参考资料:
https://docs.qq.com/doc/DVEhpVXpOY1VXSktX
背景简介:文章2021年8月22日发表于微信公众号 把科学带回家(数学教材里的神秘数表在国外红出圈,网友:引人入胜、猜不到结局),风云之声获授权转载。责任编辑:孙远
关键词
伪随机数
真随机数
蒙特卡洛方法
计算机
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