@ 2014.08.14 , 13:07
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Quora精选:随机或者随机数在现实中有什么用?

Dan Piponi(242票)
减少失真。

这个应用很微妙,让我试着来解释一下。

想象一下你有一台横向像素刚好是1000的相机。现在,你用这台相机去拍摄一面每层刚好有1000块砖的砖墙。每块砖恰好占了一个像素。

如果你稍许移动相机把砖与砖之间的砂浆放在每个像素的中心的话,那照片的颜色会向砂浆的颜色略微靠近一些。但如果你移动半个像素的距离,把砖块放置于每个像素的中心,让砂浆像每个像素的边框一样,那么你得到的照片的颜色会偏向砖块的颜色。如果砂浆线太细的话,你甚至在照片里看不到砂浆线的颜色。这一个微小的移动使得照片的颜色发生了翻天覆地的变化。

因为你拍摄的时候没有精确的校准,你也不需要得到恰好1-1像素的砖块。那么不完美的对齐可能会让你得到这个样子的图像。
[-]

不过现在在相机中基本上不存在这个问题,因为光学系统成像时候往往会略微模糊影像,这种小小的模糊也能够防止上述的情况表现出来。

但在3D渲染的时候可就大大不一样。如果你想要构建一面砖墙,一条篱笆,或者某种粗糙的风景的图像。你经常会发现把这些物体细小的特征相结合以后会产生一副又大又丑的图像。这种效应叫做混叠。

消除这种影响的一种方法是对这个画面进行一次或以上的重复采样,然后计算出每个像素的颜色,而不是像素中心的颜色,但是随机地将颜色向像素中心颜色偏移。这种计算被皮克斯发明并申请了专利。

现代的渲染技术比这个更加复杂,人们现在每个像素使用许多样本,并且使用准随机数字和复杂的方法在随机和不随机之间找到一个平衡。但是其实原理是一样的,小的随机的图像,比大的失真的真实的图像更容易被人接受。


Subit Chakrabarti(1.3k票)
我很喜欢Dan Piponi的回答,下面是我最喜欢的随机的应用:

汽车锁:如果你在10年之内买了车,你肯定知道电子车锁——你能通过遥控器上的锁定/解锁键来控制你的汽车。但你想过它是怎么工作的么?它们不需要连线,在20-30米就能起作用,也不需要你的车在视线所及的地方,所以它肯定是通过无线电进行操作的。但它肯定不仅仅是无线电,因为你不会希望在你附近的其他车也一起被解锁了。所以,它一般是用被编码了的无线电波。使得每辆车都有着自己不同的编码。但是,汽车制造商又怎么知道指派给每辆车的代码都是唯一的呢?又或者如果有人藏在停车场用无线电接受装置接受了你解锁车辆时候的信号,那么他就能用这个信号解锁你的车辆并把你的车偷走么?

这是一个十分流行的都市传说,但是这些都是假的。这是因为每次汽车锁的代码都是随机的。所以,即使小偷拦截到了你的代码,他也不可能用这个代码解锁你的车,因为下一次的代码又是新的,完全随机的。但是等等如果这个过程是完全随机的,那么锁和钥匙又怎么配对呢?它们都能判断下个循环的时候解锁和上锁的代码。这就变得有趣了,汽车锁能在每次试验中判断代码是否正确,是因为汽车锁的代码不是真正的随机。它们使用了一种叫伪随机发生器的东西。这东西生成的代码实际上是确定的。这取决于发生器的种子或者初始状态流,所以只要知道种子以及算法就可以得到代码。但是对那些不知道这两个东西的人来说哦,这个代码看起来就是完全随机的。当然,随机的一个要素就是不能被找到规律。但是伪随机不一样,在很多次之后,它们会开始重复。从技术上来说,一个小偷如果截获了很多很多次你的信号,他就可以预测后面的序列是怎么样的。那么是不是说你的车其实也不安全呢?不是。一般情况下,会使用一种叫梅森倍捻机代码的东西。这个东西只会在2^19337-1次以后才发生重复。至于这个数有多大嘛,如果你每天解锁你的车10000次,当这个序列发生重复的时候,你可以出发到可见宇宙的边缘再回来了。

[-]


Lucian Sasu(5票)
对基因的遗传算法来说,初始种群的产生,选择,交叉和变异——所有这些都是随机的选择。

本文译自 Quora,由译者 Biwef℃ 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 41+1

  1. 发条人
    @3 years ago
    2510386

    不知所云的请举手……..

    [30] XX [30] 回复 [0]
  2. 2510387

    上课拿计算器的随机数生成和同学赌大小

    [157] XX [1] 回复 [0]
  3. 汤圆
    @3 years ago
    2510389

    配图笑歪。

    [37] XX [2] 回复 [0]
  4. Rainey
    @3 years ago
    2510390

    随机数?不就是买彩票么?

  5. 2510391

    到底在讲随机还是伪随机??

  6. 王铁柱
    @3 years ago
    2510392

    如果这篇文章不把所有的“话”字都打错的化,就更好了。

  7. 明晨
    @3 years ago
    2510393

    每一个字都认识系列。。

    [26] XX [10] 回复 [0]
  8. 阿姆斯特葱
    @3 years ago
    2510395

    虽云里雾里,但是见到了久违的小黄鸡

  9. 2510401

    然后呢?

  10. ilacerta
    @3 years ago
    2510405

    计算机是无法生成真正的随机数的。

  11. 神奇约翰尼
    @3 years ago
    2510407

    ROLL装备

  12. 吐了一裤子
    @3 years ago
    2510409

    从技术上说,如果铁了心要偷车,直接照着窗玻璃来一发不就得了?

  13. SakuraSa
    @3 years ago
    2510411

    “梅森倍捻机代码”?
    梅森旋转算法(Mersenne twister)?
    http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A2%85%E6%A3%AE%E6%97%8B%E8%BD%AC%E7%AE%97%E6%B3%95

    [11] XX [1] 回复 [0]
  14. 只看不回复
    @3 years ago
    2510413

    车锁的编码应该不是每次都改变的 如果你没有在有效位置按解锁键 这时你的车并没有接收到信号 但是要是已经发射了一次信号 是不是意味着钥匙的编码改变了 是不是意味着钥匙和车的编码不匹配了 是不是你就开不开车了呢 或者 你锁上车了以后 在其他地方又一次按下了锁车键 这时是不是你的钥匙和车的编码又不匹配了 是不是你就开不开车了呢 当然不是 所以这条牛x的回复 有漏洞

    [6] XX [22] 回复 [0]
  15. dnchii
    @3 years ago
    2510417

    汗,和Subit Chakrabarti还通过话~

  16. swmage
    @3 years ago
    2510426

    用maya的路过,终于看见自己耳熟能详的专业知识在别人眼中是每一个字都认识系列了

  17. KFC神马的
    @3 years ago
    2510430

    虚构一个不劳而获的人,去忽悠一群想不劳而获的人,最终养活一批真正不劳而获的人。

  18. SakuraSa
    @3 years ago
    2510431

    @只看不回复:
    实际上,电子钥匙和车锁的通讯并不是单向的:
    在钥匙发出信号后,车子也会返回应答
    当这次交互完成后,两边的密码才会变更到下一组,无效的过程并不影响

    [31] XX [1] 回复 [0]
  19. 和安卓
    @3 years ago
    2510433

    @只看不回复: 可以解释为每完成一次通讯后序列才递增,当然不止这一种办法解决问题

  20. 只看不回复
    @3 years ago
    2510439

    @SakuraSa @和安卓 我就知道我知道的太少了orz

  21. 只看不回复
    @3 years ago
    2510444

    无聊图怎么没有直接跳转到指定页数的选项呢 我想看看前面的lol

  22. 尽量真实
    @3 years ago
    2510445

    不知所云系列

  23. 老蛆拌饭
    @3 years ago
    2510462

    好不容易看完一整段并且理解了结果你跟我说以上都是假的。
    而且下面看起来讲事实的那一段还看不懂。

  24. 污化术士
    @3 years ago
    2510474

    @chain: 躺枪。。我还记得以前卡西欧的学生计算器的随机数确实是一串超长的数字,大概0.875后面就是0.999,这样和同学赌就稳赢啦。。

  25. 夜翼
    @3 years ago
    2510493

    看文字不如看图系列

  26. FireKDragon
    @3 years ago
    2510503

    这篇翻译真的有点糟糕,错误迭出,比如第一张图下面第三段 “……, not at the centre of the pixel, but at a random offset from the centre of the pixel”居然翻译成“……,而不是像素中心的颜色,但是随机地……”,居然把“not……but”句式翻译成“而不是……但是”

  27. 猫了个咪
    @3 years ago
    2510515

    获得一段爱情是随机的,只有这样才能形成独一无二的感受。

  28. 夜光虫
    @3 years ago
    2510524

    @只看不回复: 无聊图的网页地址里有页数,修改一下也就就能跳了。不过很久以前的无聊图存档全都被废掉了。

  29. 三不
    @3 years ago
    2510526

    想起wow里面roll点。

  30. 拆迁办大队长
    @3 years ago
    2510663

    为什么我是拆迁办大队长,用户名也是随机的吗

  31. 紫苑
    @3 years ago
    2510687

    当年学网络安全时,第一课就是机房要建在安全的地方锁好。如果主机让别人搬走了,设什么防火墙都没用

  32. 海绵爷爷
    @3 years ago
    2510697

    其实我们的一生每件事都是注定的,所以说 随机这个词语 就和上帝一样是虚无的,整个宇宙的过去 和将来都不会出现随机这种事情。时间就是宇宙能量释放的一个过程,每个分子震动都是受到能量的传递实现的,就像天平秤在没有受到外力的情况下是不会随机倒向任意一边是一个道理。

  33. 神之疯神
    @3 years ago
    2510757

    @紫苑: 理论上你可以把里面的数据库全加密,实际上也是可行的,只是大多数人都懒得去做

  34. 2510763

    @SakuraSa: 这样确实可以避免replay攻击,但你有没有想到一个车会有多把钥匙,你用一把钥匙解锁的时候难道另一把钥匙也能心灵感应到然后更新自己的秘钥吗

  35. ID不允许数字
    @3 years ago
    2510774

    @bobo: 我觉得车门解锁应该要用不对称加密,钥匙向汽车请求一个随机数,汽车用公钥加密后发给钥匙,钥匙解密后附上操作命令,再用另一套公钥加密发给汽车,汽车收到后解密,并执行操作。

  36. 2510823

    最后一个5票。。

  37. 2510850

    @海绵爷爷: 这不是典型的机械决定论么?量子力学在看着你……

  38. 池塘王子
    @3 years ago
    2510870

    目前也只有在量子级别能实现纯粹的随机,不过说不定随着科学的发现,量子也变成伪随机了

  39. starving
    @3 years ago
    2510882

    @只看不回复: 所以只要用用一个法拉第笼把你的车罩起来,然后在你按钥匙的时候截获信号,然后钻进法拉第笼开车,哈哈,感觉还不如守在车旁边,等你按钥匙时以迅雷不及掩耳之势打开车门冲上去。

  40. 2510940

    @SakuraSa: 如果车子的回答没有被钥匙收到呢?是不是钥匙还要再返回一条信息?然后如果这条信息车子没收到呢?最后会不会用TCP。。。

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