Оценка статистических характеристик последовательности псевдослучайных чисел, порожденной комбинационным генератором

Abstract

Генераторы псевдослучайных последовательностей находят применение для решения широкого круга практических задач. Однако последовательности псевдослучайных чисел не могут быть использованы без детального исследования статистических свойств и сравнительных количественных оценок. В работе рассмотрен комбинационный метод генерации псевдослучайных чисел. Рассмотрены способы построения исходных таблиц для комбинационного генератора с помощью существующих генераторов псевдослучайных и случайных чисел. Проведен анализ статистических характеристик последовательности чисел на выходе комбинационного генератора с помощью специализированного пакета тестирования NIST. Произведена оценка исследуемых последовательностей с помощью непараметрических критериев, таких как критерий знаков и критерий серий. Результаты, полученные в работе, позволяют использовать комбинационный генератор в задачах, требующих высокого качества последовательностей псевдослучайных чисел.

Генератори псевдовипадкових послідовностей знаходять застосування для вирішення широкого кола практичних задач. Однак послідовності псевдовипадкових чисел не можуть бути використані без детального дослідження статистичних властивостей і порівняльних кількісних оцінок. У роботі розглянуто комбінаційний метод генерації псевдовипадкових чисел. Розглянуто способи побудови вихідних таблиць для комбінаційного генератора за допомогою існуючих генераторів псевдовипадкових і випадкових чисел. Проведено аналіз статистичних характеристик послідовності чисел на виході комбінаційного генератора за допомогою спеціалізованого пакета тестування NIST. Проведена оцінка досліджуваних послідовностей за допомогою непараметричних критеріїв, таких як критерій знаків і критерій серій. Результати, отримані в роботі, дозволяють використовувати комбінаційний генератор в задачах, що потребують високої якості послідовностей псевдовипадкових чисел.

Generators of pseudorandom sequences are used for a wide range of practical problems. However, the sequence of pseudorandom numbers can not be used without detailed study of the statistical properties of the comparative and quantitative assessments. In this paper we consider the combinational method of pseudorandom numbers generating. Methods of constructing the source tables for combinational generator with existing generators of pseudorandom and random numbers are reviewed. The analysis of the statistical characteristics of the output numbers sequence of combinational generator using specialized test suite NIST is performed. The estimation of the test sequences using nonparametric tests such as the sign test and runs test is performed. The results obtained in this work allow the use of the combinational generator in tasks requiring high quality of pseudorandom numbers.