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你输入的随机数真的随机吗?

#技术思考

大纲: 引言 已有研究 大体的原因 结语

这是一篇习作。结构上参考了高中英语阅读文章。

你输入的随机数真的随机吗?

设想一下,当有人要求你说出几个“随机”的数字的时候,你说“3,5,4,6”。这些数字看似随机,但是,事实上,果真如此吗?

学者研究,当人类被要求随机说出几个数字的时候,这些数字在数学上的分布并不随机,并且呈现出一定的特异性。


早在1995年,Alphonse Chapanis等就发表了论文《Human Production of “Random” Numbers》。研究员要求12名参与者,分别给出2520个“随机”数字。结果表明,10个阿拉伯数字,出现的频率并不完全相同。

这类研究在心理学和认知科学领域中,已经是一个相当成熟的方向,被称为“人类随机数生成”。


为什么人们给出的“随机数”并不随机呢?

当人们被要求给出“随机数字”时,人们会想象随机数应有的分布——更像是乱序的,不同的。因此,人们会刻意地避免给出连续的数字。人们会觉得类似“5,5”,“1,2,3”这样的序列太有规律,会下意识地换一个不同的数字。这会导致人类给出的序列中,相邻数字出现的重复率和连续率低于数学上的理想情况。这种现象被称为“过度交替偏差”。进一步的研究表明,重复数字和连续数字在不同的人中,存在稳定差异。

人们输入数字的方式,也和会影响随机性。使用美式键盘最上面一行数字输入,与使用小键盘输入,数字的分布呈现出不同的规律。研究者要求参与者在给出随机数的同时,一边将手向身体外侧移动或向内侧移动,给出的数字会呈现出更大或更小的规律。

人们给出随机数的时间越短,随机性也越强。当人们思考的时间越长,所给出的随机数可能会越依赖于人的刻板反应模式。