Случайости в реалния живот

Какво точно наричаме случайност? Най-общо казано това е неочаквано и трудно за прогнозиране събитие, поради голям брой фактори, оказващи влияние върху това дали, кога и как точно ще се случи. Или казано иначе, ако предварително знаем причините, довели до дадено събитие, то все пак ние бихме могли да го предвидим.

Да си намислим число от 1 до 100…

Колко лесно бихме могли да измислим случайно число в даден интервал? Не е трудно. Но колко случайно е то всъщност? Дали наистина е случайно, не е ли всъщност предизвикано от някакви определени фактори в начина ни на мислене, характера, определени неща които сме правили току що…? Би могло. От това, което знаем, човешкият мозък функционира предимно като компютър, и като такъв разчита до голяма степен на различни входни данни за да ги обработи и да получи някакъв резултат в дадена ситуация. Например, при така поставената задача - да си намислим произволно число между 1 и 100, трябва да отговорим на няколко условия:

1. Трябва да намислим ново число
2. Числото трябва да е по-голямо от 1
3. Числото трябва да е по-малко от 100
4. Не трябва да е лесно за разпознаване, за да изглежда случайно

Първите три условия са сравнително лесни за постигане, тъй като са ясни и няма как да бъдат пренебрегнати. Четвъртото условие, обаче, е някак по-трудно за постигане… Как да изберем число, трудно за познаване? Например, да не е в двете крайности - като 1 или 100, да не е кръгло и по средата - 50, да не отговаря на текущата дата от месеца, може би на текущият час от денонощието… Трябва малко повече въображение, за това. И колкото повече неща можем да съобразим, толкова по-уникално число можем да измислим.

Случайно число в програмирането

И ето идва любимата ми част от цялата тема - въпросът е как компютрите генерират случайни числа? Доколкото компютърът е електронно устройство, решаващо математически задачи - генерирането на случайно число число в програмирането разчита на матечатическа функция. Но каква функция, всъщност, се използва за генериране на случайно число в математика? Отговорът е много прост: никаква. Практически няма математически метод за генериране на случайно число. Затова и в програмирането също не съществува метод за генериране на случайни числа, а тази задача се решава с метод за генериране на псевдослучайни числа.

Псевдослучайните числа са такива числа, които се “генерират” от компютрите с поредица от математически функции и условия, но разчитат на един или повече източници на ентропия - например текущата дата и час, силата на заобикалящия звук (от микрофон, ако има включен такъв), осветеността на заобикалящата среда (от камера, ако има включена такава), текущо натоварване на системата, колебания в електрозахранването и т.н. Целта е да бъдат “генерирани” числа, които са достатъчно трудни за предсказване, което се постига именно така - с различни източници на ентропия, които са трудни за предвиждане. Но ако познаваме началните условия (източниците на ентропия), както и математическите функции, които генерират псевдослучайните числа - съответно и генерираните псевдослучайни числа могат да бъдат предсказани с абсолютна точност.

Или казано иначе, …

Няма нищо случайно

Често чуваме или казваме израза “нищо не е случайно”, и това всъщност е абсолютната истина. Нищо в нашето време-пространство не се случва напълно случайно. Практически всичко, което ни заобикаля може да бъде описано математически по един начин, или друг. Но математиката е абсолютно безсилна пред задачата да се измисли случайно число. И това само по себе си е достатъчно показателно: наистина нищо от заобикалящият ни свят не е случайно, никое събитие не се случва инцидентно, всяко нещо се намира на точно онова място, където трябва да бъде.

Поасоново разпределение на случайни величини

Дори това можем да определим математически: вероятността дадено събитие от поредица еднакви събития да се случи в определен момент от време. По този начин можем да определим, например, как се разпределя във времето вероятността човек в магазин за хранителни стоки да си купи определен тип хляб, или вероятността шофьор на бензиностанция да напълни до горе резервоара на автомобила си. Все интересни от статистическа гледна точка въпроси.

Случайно ли четете това?

Разбира се, че не. За да попаднете тук и да четете това, значи сте на точното място в правилния момент, и ако бяхте някъде другаде - това щеше да бъде случайност и да доведе до някакъв своеобразен хаос и краят на вселената, каквато я познаваме. Затова следващият път, когато ви се случи нещо неочаквано си спомнете, че нищо от това не е случайно. И ако, например, съжалявате за своя собствена постъпка - и тогава важи същото, защото всяко нещо в този живот е на точното място в точното време. Дори да съжалявате за дадена постъпка от миналото си, имайте предвид че е трябвало да стане точно така, т.е. може би не сте допуснали определен тип грешка а сте изпълнили изключително важна задача, с която запазвате баланса в заобикалящия ни свят и предотвратявате разрушаването на цялата вселена 😃