Álvéletlenszám-generátorok

Abstract

Ez a szakdolgozat az álvéletlenszám-generátorok (PRNG-k) szerepét és típusait vizsgálja a számítástechnikában, különös figyelmet fordítva a PRNG-k különféle alkalmazási területeire, mint például a szimulációk, kriptográfia, játékfejlesztés, számítógépes grafika és kockázatelemzés. A dolgozat bemutatja a PRNG-algoritmusok elméleti hátterét és különböző implementációit a legnépszerűbb programozási nyelvekben, kiemelve a lineáris kongruencia generátorokat, a Mersenne Twistert és más gyakori algoritmusokat. Az összehasonlító elemzés során a generátorok sebességét, minőségét és statisztikai tulajdonságait vizsgálja, rávilágítva az egyes algoritmusok előnyeire és hátrányaira. A dolgozat emellett foglalkozik a nem egyenletes eloszlású generátorok létrehozásával és a teljesítményük ellenőrzésére szolgáló tesztelési módszerekkel, mint például a Diehard és a NIST tesztek. Kitér továbbá a kvantum véletlenszám-generátorokra (QRNG), mint új alternatívára. Zárásként bemutat egy saját fejlesztésű, 2×2 mátrix alapú generátort, amely a BBS-generátor teljesítményének és statisztikai eloszlásának javítását célozza.