编程写不出真随机的原因主要归结于以下几点:
程序基于算法:
编程语言中的随机数生成函数实际上都是基于某种算法生成的。这些算法是确定性的,即给定相同的输入,就会得到相同的输出。因此,尽管看起来是随机的,但实际上是可以被预测的。
缺乏真正的随机源:
计算机本身是一个确定性的机器,没有真正的随机源。随机数生成函数需要一个初始种子作为输入,以此来生成随机数序列。然而,种子可以是基于时间、硬件状态等因素,但这些因素仍然是可测量和可预测的。
伪随机性:
由于计算机的确定性特性,所以我们一般说的随机数实际上是伪随机数。伪随机数序列是通过确定性算法产生的,但经过一系列复杂的计算使其在统计上具有随机性。然而,伪随机数序列是可以被重现的,只要知道算法和种子,就可以重现相同的序列。
物理限制:
真正的随机性是建立在物理过程的基础上的,例如量子力学中的随机性。然而,计算机是基于二进制的逻辑电路,它的运行是基于精确的物理规律。因此,计算机无法直接生成真正的随机数。
尽管计算机系统和编程语言在某种程度上可以生成看似随机的数,但这些数实际上是伪随机数,而不是真正的随机数。为了获得真正的随机数,需要引入外部的随机性来源,如真随机数发生器,利用电路中的噪音或量子原理产生真正的随机数。
总结来说,编程写不出真随机的主要原因是程序的确定性和缺乏真正的随机源。为了增加随机性,可以使用真随机源或外部随机数服务,并增加随机性的复杂性。