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伪随机数的定义,伪随机数的原理

来源:小易整编  作者:小易  发布时间:2023-02-22 06:27
摘要:在复杂网络分析领域,经常需要研究随机性。很多复杂网络的配置模型(例如ER图和无标度网络)在生成网络实例的时候,都需要通过计算机产生随机数。我们大多数时间不需要知道计算机产生随机数的具体细节,不过这里还是整理一下相关的知识,其中包含了一些很有...

伪随机数的定义,伪随机数的原理

[原始图片来自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/146781665]

(1-1-2)Chi-square test

如果说KS检验是看理论分布和样本频数最大的差值,Chi-square可以算是理论值和经验值的差值之和。

伪随机数的定义,伪随机数的原理

Chi-square的理论基础是如下定理:

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基本的检验步骤如下:

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(1-2)独立性的检验

(1-2-1)Serial test

Serial test用来检验由独立同分布的随机变量组成的d维随机向量,其基本思想是:如果每个随机变量之间是相互独立的,那么组成d维随机向量应该是d维均匀分布,均匀地分布在d维超立方体中。如果随机变量之间存在相关性,d维随机向量则会有一些聚集。

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(1-2-2)Runs test

Serial test实际上既检验了均匀性又检验了独立性,runs test专门检验独立性。这里所谓的“runs”,就是最长递增子序列(unbroken subsequences of maximal length within which the elements increase monotonically)。其基本思想是:对于一个各项独立的随机序列,其中run的数量既不应该太大,也不应该太小。

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也可以根据不同长度的run的数量构建一些服从特定分布的统计量:

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这个R服从自由度维6的卡方分布。

(1-2-3)Autocorrelation test

Autocorrelation test的零假设是序列和其m延迟的序列之间没有相关性,如下图所示:

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