Per molti anni si sono utilizzati dispositivi per produrre sequenze di numeri che sembrano non avere una logica. Si tratta di generatori di numeri casuali (RNG, ovvero Random Number Generator): sono usati, in particolare, nei giochi dove la fortuna o il caso determinano l’esito delle sessioni. Questa tecnologia include costrutti matematici destinati a creare numeri con uno schema deterministico che non può, tuttavia, essere facilmente dedotto.
Generatori di numeri casuali: cosa sono gli RNG?
Un generatore di numeri casuali è un dispositivo hardware o computer configurato per creare un insieme casuale di numeri. È, in un certo senso, una riproduzione moderna dei vecchi metodi di tirare i dadi, di mescolare le carte, di lanciare monete, tirare a sorte, etc, usati per molti secoli e basati sul caso. Oggi, gli RNG si presentano in molte forme, ma i risultati che producono non sono sempre considerati una coincidenza: questi dispositivi, in realtà, sfruttano solo il lato casuale dei fenomeni quantistici.
Per capire come funzionano gli RNG, bisogna, quindi, definire il significato di caso o serie casuale. I risultati del caso sono gli eventi generati dall’incontro o dalla combinazione di fenomeni di serie indipendenti.
Gli sviluppatori si sono ispirati a questa definizione per produrre RNG. Sfruttando la casualità, gli RNG generano, dunque, sequenze. Tuttavia, la stragrande maggioranza dei fenomeni utilizzati non sono del tutto casuali. Ad esempio, nel lancio dei dadi, è possibile prevedere la faccia superiore quando si padroneggiano le leggi della fisica, da un lato (gravitazione, leggi di Newton, ecc.), e la configurazione iniziale dei dadi, dall’altro. Si tratta, quindi, più di imprevedibilità che di casualità, quando si parla dei fenomeni gestiti dai RNG.
Generatori di numeri casuali: l’uso di RNG
I generatori di numeri casuali sono utilizzati in un gran numero di campi, dall’analisi alla simulazione e fino al calcolo di integrali.
Giochi online
Dall’avvento del settore delle scommesse online, gli RNG sono stati integrati nei software per garantire il fair play durante le sessioni. Sulle slot machine (e nei casino online) vengono utilizzati per generare un insieme casuale di simboli. Quindi, i simboli variano tra uno spin e l’altro. La combinazione vincente è, cioè, il risultato del caso. In una sessione di black jack online, gli RNG mescolano e pescano carte. Nella roulette, consentono di fermare la ruota in modo che la pallina finisca in uno degli slot casuali. Gli RNG, insomma, vengono utilizzati in modo che i giocatori non possano effettivamente prevedere l’esito delle partite.
Questo è il motivo per cui tutti i migliori casino online lo utilizzano per offrire le stesse possibilità di vincita a tutti i giocatori. Gli RNG vengono regolarmente verificati sulle piattaforme di gioco da organismi indipendenti, che ne assicurano l’efficienza e che garantiscono la casualità dei giochi.
Analisi
Quando si esegue il campionamento, glo RNG semplificano il lavoro. Si basano su valori tratti da fenomeni fisici periodici per aiutare le analisi. Tutte le tecniche di analisi che utilizzano RNG sono note come Metodi Monte Carlo. Sono generalmente utilizzati per calcolare integrabili di dimensione maggiore a 1. Possono, quindi, essere utilizzati per determinare, ad esempio, l’area sotto l’intersezione di due curve. Gli RNG, inoltre, aiutano a stimare il valore di una mossa negli scacchi. Inoltre, consentono di effettuare centinaia di estrazioni casuali per calcolare le probabilità di avere una certa performance sul mercato azionario in futuro.
Processo decisionale
Un programma con RNG basato sulla tecnica di testa o croce può essere utilizzato quando ci si trova in una situazione in cui non non si sa quale decisione prendere.
Sicurezza informatica
I generatori di numeri casuali sono utili per i test. In realtà, aiutano a verificare se la parte di un software o di un programma funziona come dovrebbe. Dunque, permettono ai programmatori di identificare i guasti in una rete di computer e di correggerli.
Simulazione
Gli RNG vengono eseguiti su software per computer al fine di simulare fenomeni fisici o creare esperienze virtuali. Sono utili, ad esempio, per simulare il pilotaggio di un aereo, il controllo di una centrale nucleare, la guida di camion, auto o moto. Nei videogiochi di simulazione di volo spaziale, sottomarino e volo di combattimento, il loro utilizzo consente ai giocatori di essere immersi in una situazione molto più eccitante e pericolosa.
Crittografia
Grazie agli RNG è possibile creare chiavi di crittografia casuali. Esistono due procedure: la crittografia simmetrica chiamata chiave segreta e la crittografia a chiave pubblica o asimmetrica. Nel primo caso, i generatori producono la chiave necessaria per la cifratura e la decrittazione dei messaggi. Il procedimento viene deciso di comune accordo tra mittente e destinatario. Nel caso della crittografia asimmetrica, non è necessario alcun pooling tra i destinatari.
Parapsicologia
Gli RNG vengono utilizzati nella ricerca per produrre numeri casuali da una sorgente radioattiva o da un rumore di fondo. Vengono inoltre effettuati test su persone che si ritiene abbiano abilità psichiche che devono cercare di influenzare i risultati dei generatori di numeri casuali. Ad esempio, ai soggetti in questione viene chiesto di accendere diodi che operano sotto un RNG. E sulla base dei risultati, si conclude se è statisticamente possibile che i diodi si accendano più spesso in presenza di questo tipo di persone.
Generatori di numeri casuali: le tipologie
Ci sono diversi tipi di RNG: i generatori basati su fenomeni imprevedibili non sono propriamente generatori random e non sono sicuri al 100%. Consentono di produrre una sorta di casualità: in questa categoria rientrano le varie tecniche di mischiare le carte, il sorteggio della lotteria, il metodo testa o croce, il lancio dei dadi e la roulette.
I generatori basati su algoritmi, invece, eseguono sequenze di operazioni predefinite per modificare i parametri a cui si applicano. Possono essere configurati per fornire risultati quasi casuali. In questo caso si parla di numeri pseudocasuali. Sono facili da produrre: da qui la presenza di un gran numero di tali dispositivi sul mercato. Purtroppo, non è consigliabile utilizzare numeri pseudo-casuali in alcuni campi, poiché possono falsare i risultati.
Ci sono, poi, i generatori basati su fenomeni fisici: sono quelli che producono i veri numeri casuali. Si basano su meccanica quantistica, radioattività, respiro diretto in un microfono, rumore elettromagnetico, etc.
I generatori misti, infine, sono dispositivi che utilizzano algoritmi pseudo-casuali e una fonte di entropia fisica per creare un flusso di casualità. Gli RNG del computer sono attualmente i più utilizzati. Sono integrati in programmi che funzionano su laptop così come sui migliori smartphone. Sono questi i dispositivi disponibili nei migliori casinò, nei giochi come ad esempio Betfair slot RTP, per fornire sessioni perfettam
