擬似乱数とは？
擬似乱数 (pseudorandom numbers) とは、計算機で生成する乱数のことです。乱数を生成することは、シミュレーションや暗号化などの様々な分野で用いられています。しかし、計算機は基本的に決定的なアルゴリズムに従って動作するため、本当にランダムな数列を生成することは不可能です。そのため、計算機上で乱数を生成するには、擬似乱数を使います。
擬似乱数の特性
擬似乱数は、本当の乱数と同様にランダムに見える数列を生成することを目的としています。しかし、擬似乱数を生成するアルゴリズムにおいては、ある規則に従って数列が生成されます。このため、ある程度の規則性があります。そのため、擬似乱数は本当の乱数と比べ、周期性があったり、ある特定の分布に偏ったりする傾向があります。
擬似乱数の生成方法
擬似乱数の生成方法には、様々なアルゴリズムがあります。代表的なものには、線形合同法やメルセンヌ・ツイスター法があります。線形合同法は、線形の漸化式によって、次の乱数を生成する方法です。メルセンヌ・ツイスター法は、大きな周期性を持ち、非常に高品質な擬似乱数を生成することができます。
まとめ
擬似乱数は、不可欠なツールであり、多くの分野で使用されています。様々なアルゴリズムによって数列が生成されるため、使用する環境や目的に応じて最適なアルゴリズムを選定する必要があります。