理想及其算法设计
2021-11-24曹子宁王福俊
宗 慧,曹子宁,王福俊
(南京航空航天大学计算机科学与技术学院,江苏南京 211106)
随机数在统计理论、科学研究和工程设计中具有重要作用[1]。尽管在真实的物理世界中可以得到随机数,但限于生成速度和生成方法,真随机数的获取极为困难。随着电子数字计算机的问世,采用算法产生随机数成为一种行之有效的方法,所产生的这些数字称作伪随机数。当今随机数在现代科学中的应用非常广泛,如计算科学、通信、网络安全、雷达探测、统计分析、数值模拟等领域都有大量的应用[2-3]。 然而,伪随机数发生器的质量对这些应用的成效至关重要。因此,伪随机数发生器质量受到科技界的关注。德国Federal Office for Information Security (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik,BSI)评估随机生成器质量的主要准则要求所产生的序列的相同概率低,符合统计学的平均性。美国国家标准与技术研究院(National Iustitute of Standardsand Technology,NIST)侧重于数学性能而制定了随机性测试方法,主要包括对频数、块内频数、矩阵秩、离散傅里叶变换以及几种组合的测试[4]。 根据 BSI主要准则,文献[5]利用 Monte Carlo计算值的方法建立了一种评价伪随机数发生器质量的方法,该方法将理想π值作为标准,以实际计算出的值与其之差评价了多种伪随机数发生器的质量。
1 面积之比——计算的基本思想

因此

含有内切圆的正方形如图1(a)所示。如果该正方形由N2个面积为1的小正方形组成,那么正方形的面积就等于所有小正方形的面积之和,即As=N2。
如果把图1(a)中的每个小正方形用点来替代,如图1(b)所示,那么点的数……
